节能减排标准升级小型发动机应时而生

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今年3月，通用汽车在底特律发布了新一代ecotec发动机系列。该发动机系列包含11个小排量发动机，排量主要在1.0升至1.5升之间。未来，通用旗下许多受欢迎的小型汽车和紧凑型越野车将采用这些小排量发动机，包括在中国推出的雪佛兰科鲁兹。 同样在3月份，保时捷首席执行官马伦(Mullen)表示，其boxster和cayman车型将使用四缸发动机，而这两款车型的动力系统目前都是六缸发动机；福特在中国的合资企业长安福特也迎来了1.0升ecoboost发动机的正式发布，这是ecoboost发动机系列中最小的一款。 沃尔沃汽车公司在2月底高调宣布了其驱动电子动力系统系列。这种动力系统的显著特点是小型化。沃尔沃高管表示，四缸动力不逊于六缸动力，这也意味着未来将采用更多的四缸发动机。 世界各大汽车公司都减少了气缸数量，这标志着发动机小型化的时代已经开始。节能减排标准升级小型发动机应运而生事实上，发动机小型化并不是一个新的课题。早在2008年左右，通用汽车和福特等美国汽车公司就提出了小型发动机的发展战略。随着各国政府汽车节能减排评估时间节点的到来，发动机小型化趋势更加明显。 今年1月，中国正式发布了《乘用车燃料消耗量限值》和《乘用车燃料消耗量评价方法与指标》草案，指出第四阶段标准继续使用按车辆维修质量分组的车型燃料消耗量评价体系，同时提高特殊结构车辆的技术特性和要求，进一步收紧乘用车燃料消耗量限值。这是继2012年国务院提出到2015年和2020年新车平均油耗将分别达到每100公里6.9升和5.0升后的一项重要政策细化和大力推广。 今年2月，欧洲议会还设定了世界上最严格的汽车碳排放控制目标:到2020年，欧盟95%新车的平均二氧化碳排放水平必须达到不超过95g/km(约3.8L/100 km)，到2021年，所有在欧盟销售的新车必须达到上述排放要求。如果汽车制造商届时未能达到上述标准，在欧盟，超过碳排放标准的车辆将被处以每辆车95欧元(约130.60美元)/克/公里的罚款。此外，美国市场也提出了在2016年和2020年分别实现新车平均油耗约6.6升和4.3升的目标。 正是在这种背景下，世界各地的主要汽车公司开始加速推出小型发动机，拥有大排量发动机的中高档汽车和越野车等大型乘用车也开始减肥，以降低新车的平均油耗。 涡轮增压助力小型发动机迎接春天的市场 发动机小型化可以降低油耗，但消费者的痛点在于小型化发动机的动力效率是否一如既往。因此，如何在保证足够动力的同时减少发动机排量成为市场上小型化发动机成功的关键，而涡轮增压技术的发展成为当务之急。 涡轮增压可通过提高进气效率将发动机功率提高30%以上，同时油耗值保持在接近原始水平。这意味着减少发动机的气缸数量并不意味着功率损失。采用涡轮增压技术后，原来的6缸发动机可以完全由4缸代替。汽车涡轮增压是霍尼韦尔公司于1962年首次推出的。到目前为止，涡轮增压技术已经走过了半个世纪，与它的诞生相比，这项技术也有了质的飞跃。例如，通过改进材料，涡轮增压器可以承受更高的温度，其使用寿命与发动机相同；冷却循环系统的改进可以使车辆不怠速立即停车；另外，目前的涡轮增压可以低速工作，也可以与启停系统完全匹配。 值得一提的是，涡轮增压在提高燃油经济性方面的努力从未停止过。据霍尼韦尔称，该公司在大约三年内推出了新一代产品，通过普通技术升级，新产品的油耗提高了2%至3%。目前，最大油耗正通过技术创新提高5%至10%。 然而，车载发动机的逐渐小型化和在低速下实现高扭矩仍然是涡轮增压所面临的主要挑战。目前，一些企业正在尝试将主要用于柴油发动机的vnt技术应用到汽油发动机上，但该技术目前价格昂贵。有鉴于此，霍尼韦尔引进了双增压技术，轴流涡轮与背靠背双面压缩机相匹配，进一步缩短了达到所需扭矩的时间，具有更好的快速响应能力和稳态性能。随着各国能源短缺和排放限制政策的收紧，人们对涡轮增压的关注逐渐增加。在西欧，几乎70%的新车都配备了涡轮增压。虽然涡轮增压器在中国市场的应用状况不容乐观，目前新车销售的比例只有22%，但近年来，消费者对涡轮增压器的接受度呈现出明显的上升趋势。新华社的一项消费者调查发现，在参与调查的近5万名受访者中，近80%的人表示他们了解涡轮增压发动机，60%计划买车的受访者会考虑购买涡轮增压车型。这与涡轮增压技术的不断成熟和大规模应用后成本的逐渐降低有关。随着发动机小型化趋势的加强，越来越多的汽车公司开始采用涡轮增压技术。除了跨国公司，华晨、长城和奇瑞等本土汽车公司也在加速涡轮增压技术的应用。这意味着，无论是高端、终端还是低端市场，涡轮增压技术都在逐渐渗透到主要市场领域，发动机小型化可能会比预期来得更快。

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