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節(jié)能就像是一個(gè)人減肥,目標(biāo)是降低體重,有很多方法,可以通過運(yùn)動實(shí)現(xiàn)、可以通過節(jié)食、也可以通過運(yùn)動和節(jié)食一起來實(shí)現(xiàn),汽車節(jié)能技術(shù)可以通過新能源技術(shù)、發(fā)動機(jī)革新、變速箱優(yōu)化、整車優(yōu)化等諸多手段去實(shí)現(xiàn)節(jié)能,這些技術(shù)我們在一些主流的車型上看到過、也有些技術(shù)甚至沒有見到消費(fèi)者便消失了。
為什么有的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用了、有的卻沒有應(yīng)用?什么樣的節(jié)能技術(shù)才算是主流和趨勢呢,我們就用一定的篇幅去盤點(diǎn)下傳統(tǒng)汽車如何需求節(jié)能、新能源汽車又是如何尋求節(jié)能,本篇主要談?wù)剛鹘y(tǒng)汽車如何進(jìn)行節(jié)能。
回到事情本源,汽車節(jié)能和減肥正好是兩個(gè)相反的過程,減肥講究的是少吃(控制輸入量)、多動(增加輸出量),節(jié)能則是開源和節(jié)流,盡可能讓這些燃料多做功出來,然后盡可能減少無用功,這是上百年來汽車行業(yè)以及發(fā)動機(jī)行業(yè)努力的方向。
動力系統(tǒng)開源節(jié)能技術(shù)
對于汽車來講,開源技術(shù)主要集中在動力源(PowerSource),傳統(tǒng)汽車只有發(fā)動機(jī)屬于動力源,基本上集中在發(fā)動機(jī)的燃料燃燒上,就像你減肥的時(shí)候,為了保證營養(yǎng)和健康,不得不吃一些高蛋白的食物,包括一些肉制品,但是這些高蛋白的食物有所選擇,把一塊豬肉要剃掉肥肉部分、然后使用不用的做法不至于吸收過的脂肪。
發(fā)動機(jī)在處理這些問題的時(shí)候是優(yōu)化燃燒,把燃料的化學(xué)盡可能多低轉(zhuǎn)化為熱能,然后轉(zhuǎn)為為動能輸出出去,這句話說起來極其輕松,實(shí)現(xiàn)起來則用了發(fā)動機(jī)前輩們百年的心酸歷史,直到今日,隨著控制技術(shù)、新材料、新的燃燒理論提出還在不斷的更新新的技術(shù)。
總體來看,我比較看好的是汽油機(jī)直噴技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)我談過幾次,包括大眾汽車提出的GDI直噴汽油機(jī)技術(shù)、上海通用汽車引進(jìn)的SIDI直噴發(fā)動機(jī)技術(shù)、還有寶馬與PSA聯(lián)合研發(fā)的THP渦輪增壓直噴發(fā)動機(jī)技術(shù),這些目前國際上主流汽車制造商共識的趨勢。
直噴汽油機(jī)一般都會搭載渦輪增壓,它有什么好處呢,渦輪增壓能夠帶來盡可能多的空氣、更劇烈的氣體流動為優(yōu)化燃燒提供了可能,同時(shí)采用直噴方式,能夠精確定時(shí)、定量地噴射相應(yīng)的燃油,為動力需求和提交提供了各種可能性。
當(dāng)然,具體技術(shù)細(xì)節(jié)還不一致,大眾汽車采用了分層、稀薄燃燒以及其中切換,前幾年做科研的時(shí)候采用了它們的樣機(jī),貌似這種模式受限于中國的油品并不能實(shí)現(xiàn)。上海通用汽車引進(jìn)的SIDI中置直噴,并在包括昂科威20T等多個(gè)別克車型上大批使用,前段時(shí)間有個(gè)資深評測編輯和談這項(xiàng)技術(shù),大家并不太熟悉這個(gè)名詞,仔細(xì)發(fā)現(xiàn),這個(gè)一個(gè)硬件設(shè)計(jì),把進(jìn)氣引導(dǎo)的燃燒組織方式變成了噴油引導(dǎo),然后采用高壓噴射技術(shù),能夠更好地組織燃燒,同時(shí)能夠噴油器的耐久性。
當(dāng)然,除了采用直噴汽油技術(shù)之外,發(fā)動機(jī)節(jié)能技術(shù)還有很多多個(gè)方面,包括渦輪增壓技術(shù)、進(jìn)排氣可變正時(shí)氣門技術(shù)、DOD技術(shù)、高壓噴射技術(shù)等,目的只有一個(gè),就是通過最新的控制技術(shù)根據(jù)實(shí)時(shí)需求,把各個(gè)參數(shù)變得“因需調(diào)整”。
比如說DOD技術(shù),它的全稱是“DisplacementOn Demand”,即是閉缸技術(shù),又稱為可變排量技術(shù)、停缸技術(shù),為什么要改變排量呢,因?yàn)閷τ谝豢畎l(fā)動機(jī)來講,大中負(fù)荷效率最高,為了加速性能要準(zhǔn)備很多儲備功率,加速的時(shí)候你需要一個(gè)大排量發(fā)動機(jī)提升性能,高速公路上你需要一個(gè)小發(fā)動機(jī)來改善油耗,這個(gè)為了同時(shí)保證性能和油耗,DOD技術(shù)就顯得極其有必要,當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來,并沒有想象的那么簡單,一般在一些高檔車型上投放。
很多人都在談所謂“根據(jù)需求滿足消費(fèi)”的“互聯(lián)網(wǎng)思維”,事實(shí)上,這些思維的根源汽車行業(yè)早就提到了,并且進(jìn)行了應(yīng)用,只不過互聯(lián)網(wǎng)炒作比較好,汽車工程師們比較務(wù)實(shí)而已。
傳統(tǒng)動力系統(tǒng)節(jié)流節(jié)能技術(shù)
如果動力源效率提升了,然后被整車大范圍浪費(fèi),這也不能算是節(jié)能,所以“開源”與“節(jié)流”要相互匹配,目前應(yīng)用或者未來應(yīng)用的“節(jié)流技術(shù)”不少,多數(shù)都是采用“互聯(lián)網(wǎng)思維”的可變技術(shù),包括整車方面可變進(jìn)氣格柵技術(shù)、部件方面可變油泵降低摩擦、新材料的軸承等,也包括一些廢氣能量再利用的渦輪增壓技術(shù)等。
有些原理還是很清晰,比如可變油泵排量,這項(xiàng)技術(shù)前期在通用汽車用的比較多,就是在小負(fù)荷的時(shí)候,把油泵排量減小、降低損失,潤滑冷卻需求大的時(shí)候,采用較大的排量滿足所需。廢氣渦輪增壓器也是這樣,采用雙渦管在低速的時(shí)候,盡可能把廢氣都用在推動渦輪上,提升低速時(shí)渦輪的響應(yīng)時(shí)間,當(dāng)然,每一項(xiàng)技術(shù)節(jié)能效果未必立竿見影,整體來講則不容忽視。
傳統(tǒng)動力系統(tǒng)“集成互補(bǔ)”節(jié)能技術(shù)
除了“開源”、“節(jié)流”,便是二者如何聯(lián)合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)“1+1〉2”的效果,對于傳統(tǒng)汽車來講,是通過變速箱來調(diào)整這種互補(bǔ)節(jié)能,通過提升變速箱自身效率和調(diào)整發(fā)動機(jī)的工作效率,同時(shí)兼顧變速箱換擋平順性、可靠性等方面。
其實(shí)如果持續(xù)理想化地論述下去,能夠把發(fā)動機(jī)效率調(diào)節(jié)到最大化的技術(shù)是變速箱與電機(jī)的聯(lián)合體,它能夠完全避免發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷、高負(fù)荷的低效區(qū),通過電機(jī)的“削峰填谷”達(dá)到效率最大化,目前豐田汽車的普銳斯采用單排行星齒輪系統(tǒng)開發(fā)傳統(tǒng)系統(tǒng)、以及通用汽車在沃藍(lán)達(dá)上面采用的雙排行星齒輪和雙電機(jī)集成的系統(tǒng),在行業(yè)內(nèi)被公認(rèn)為作為成功的兩套新能源與傳統(tǒng)汽車結(jié)合成功系統(tǒng),篇幅有限,我們將在下篇的節(jié)能技術(shù)大盤點(diǎn)中給予較多討論。
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