中國儲能網(wǎng)訊：當PM2.5和霧霾像吃飯、睡覺一樣，成為人們生活中每天關(guān)注和討論的話題時，無論汽車尾氣排放對于大氣污染的貢獻度是22%（北京環(huán)保局的數(shù)據(jù)），還是區(qū)區(qū)4%（中科院大氣物理研究所的數(shù)據(jù)），如何生產(chǎn)更節(jié)能、更環(huán)保的汽車，都是汽車行業(yè)無法回避的大課題。
節(jié)能環(huán)保汽車大體可分為四個層面：一是零污染的氫燃料電池車和純電動汽車，其中，純電動汽車已經(jīng)開始在公交和一些市政車輛上進行試運營，包括比亞迪、榮威E50、寶馬i系列和特斯拉等電動車也已經(jīng)正式向公眾銷售。然而，電動車的普及還需要漫長的過程；而氫燃料電池車由于成本太高，至今離市場化還比較遙遠；第二個層面是插電式、增程式和混合動力車，這幾種動力組合技術(shù)都能有效降低油耗，減少排放，技術(shù)也比較成熟，被認為是未來幾年汽車發(fā)展的主流方向；第三個層面是以渦輪增壓為代表的發(fā)動機小排量化，目前已經(jīng)成為多數(shù)車企的“標配”，也是最主流的；第四個層面是傳統(tǒng)動力的改進和挖掘，比如本田的“地球夢科技”、馬自達的“創(chuàng)馳藍天技術(shù)”等等。
傳統(tǒng)技術(shù)還沒有挖掘的必要
與炒得轟轟烈烈的純電動、插電式混合動力和渦輪增壓相比，傳統(tǒng)技術(shù)似乎已經(jīng)到了窮途末路，處于被拋棄的邊緣。那么，既然有了更先進的技術(shù)，傳統(tǒng)技術(shù)還有沒有進一步挖掘潛能的必要？
從目前的技術(shù)水平來看，純電動車和插電式混合動力車在短期內(nèi)還沒有普及的可能性。本田技研株式會社社長伊東孝紳認為，只有在電池技術(shù)有了質(zhì)的提高，電池續(xù)航里程得到飛躍式的發(fā)展之后，電動車才可能普及。在10年甚至20年之內(nèi)，電動車普及是很困難的。他認為，電動車目前很難達到傳統(tǒng)燃油車加油一次行駛500公里的能力。在這種情況下，如何提高燃油的經(jīng)濟性才是更重要的任務(wù)。另外，混合動力的發(fā)展也應(yīng)該考慮消費者所能接受的價格和性能。
奇瑞汽車董事長尹同躍也認為，20年以內(nèi)無法實現(xiàn)新能源車的大規(guī)模量產(chǎn)。持同樣觀點的還有車企領(lǐng)導和業(yè)內(nèi)專家。清華大學汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略研究院院長趙福全認為，盡管我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果顯著，但大規(guī)模推向市場還需要一個漫長的過程，“至少15年之后才能看到電動車占有10%的市場份額”。
北京大學國家發(fā)展研究院副院長姚洋表示，目前，一輛純電動車價格幾乎是同級別傳統(tǒng)汽車價格的2~3倍，即便是混合動力汽車，價格也要比傳統(tǒng)汽車高不少，電池成本太高是電動車發(fā)展的一大瓶頸，消費者是不是愿意掏錢去買，是很大一個問題。再一個是電池的安全隱患，這也是一個需要考慮的問題。
電動車還沒有普及的可能性，混合動力因為價格問題也很難被廣泛接受，但渦輪增壓作為現(xiàn)階段被普遍認可的發(fā)動機技術(shù)，大眾、通用、福特、PSA、現(xiàn)代和國內(nèi)自主品牌汽車等，紛紛采取渦輪增壓技術(shù)，在降低油耗的同時，提升發(fā)動機功率，從而達到節(jié)能減排的效果。那么，這是否意味著渦輪增壓可以完全取代傳統(tǒng)自然吸氣的發(fā)動機技術(shù)呢？
所謂“渦輪增壓”，其實就是通過壓縮空氣來增加發(fā)動機的進氣量，從而提高發(fā)動機的功率和扭矩，讓車更有勁。因此，渦輪增壓的優(yōu)點很明顯，那就是“小馬拉大車”，通過更小的發(fā)動機排量，帶動尺寸更大的汽車，提高燃油經(jīng)濟性的同時降低尾氣排放。但同時，渦輪增壓也有一些缺點，其中最明顯的就是“滯后響應(yīng)”，由于葉輪的慣性作用對油門變化反應(yīng)遲緩，即使經(jīng)過改良后的反應(yīng)時間也要1.7秒，使發(fā)動機延遲增加或減少輸出功率，也就是人們經(jīng)常說的“頓挫感”比較強；其次，相比普通自然吸氣車型，渦輪增壓發(fā)動機的保養(yǎng)費用較高；另外，由于渦輪增壓方式會給發(fā)動機帶來更高的燃燒溫度，所以在理論上，渦輪增壓發(fā)動機的壽命不如自然吸氣發(fā)動機長久，可靠性也不如自然吸氣發(fā)動機。
正是渦輪增壓發(fā)動機的缺點，給了自然吸氣發(fā)動機改進和發(fā)展的機會，同時，兩種技術(shù)的并存和競爭，也讓發(fā)動機發(fā)展路徑更加多元化。上海交通大學汽車工程研究院院長許敏認為：“渦輪增壓發(fā)動機技術(shù)與傳統(tǒng)自然吸氣發(fā)動機技術(shù)在現(xiàn)階段并不存在孰優(yōu)孰劣的問題。長遠來看，渦輪增壓技術(shù)比較有前景，但其成本、可靠性和耐久性到底如何仍值得觀察。兩者誰更具有燃油經(jīng)濟性的命題也有待商榷。另外，渦輪增壓雖然已經(jīng)成為一種潮流，但這并不意味著自然內(nèi)燃機沒有了提升空間，換而言之，即使不通過外加設(shè)備，自然吸氣技術(shù)的上升空間依然十分巨大?！?
傳統(tǒng)技術(shù)抗衡渦輪增壓秘訣何在
事實上，至今堅持在自然吸氣道路上“一條道走到黑”的企業(yè)主要是日系品牌，無論是豐田、本田、日產(chǎn)還是馬自達，都始終堅持在自然吸氣發(fā)動機上下功夫，無論是本田推出的“地球夢技術(shù)”，還是馬自達的“創(chuàng)馳藍天”技術(shù)，都將自然吸氣技術(shù)發(fā)揮到了極致。
2013年6月，本田在中國發(fā)布了兼顧駕駛樂趣和環(huán)保性能的新一代動力總成技術(shù)——“Earth Dreams Technology（地球夢科技）”，其中包括擁有世界頂級輸出功率和燃油經(jīng)濟性的多款新型汽油發(fā)動機，新開發(fā)的具有暢爽動感的小型車CVT和中型車CVT變速器系列，適合緊湊型車的單電機混合動力系統(tǒng)和適合中型車的雙電機混合動力系統(tǒng)。其中，融合了直噴、CVT、i-VTEC、VTC等前瞻技術(shù)于一體的發(fā)動機在業(yè)界可謂首創(chuàng)。
目前，第九代雅閣所采用的新開發(fā)的2.4L汽油發(fā)動機采用Honda獨創(chuàng)的VTEC+VTC技術(shù)與全新缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，在大幅度提高燃油效率的同時，通過降低摩擦，使燃油經(jīng)濟性提高13%，最大扭矩提高8%，從而將駕駛樂趣和燃油經(jīng)濟性更好的融合，提高發(fā)動機、變速器等內(nèi)燃機技術(shù)的效率，并提升電機等電動化技術(shù)。
廣汽本田執(zhí)行副總經(jīng)理郁俊認為，“低油耗、高效率”是現(xiàn)在汽車的發(fā)展趨勢，德系、美系車相繼推出了各自的渦輪增壓車型。并不是說渦輪增壓不好，只是相對自然吸氣發(fā)動機的可靠性、動力輸出平順以及后期維護便捷等，自然吸氣發(fā)動機有屬于自己的明顯優(yōu)勢。而本田獨創(chuàng)的i-VTEC技術(shù)和直噴系統(tǒng)的使用能在小幅提高發(fā)動機動力輸出的同時，降低油耗和排放。
與“地球夢科技”一樣，馬自達的“創(chuàng)馳藍天”技術(shù)雖然聽起來只是對內(nèi)燃機的傳統(tǒng)改良，但實際上技術(shù)難度并不亞于渦輪增壓技術(shù)。傳統(tǒng)內(nèi)燃機燃效不高，有三個制約因素：壓縮比不高、稀薄燃燒度不高、泵損耗較大。大眾的TSI著眼于降低泵損耗，馬自達則著眼于提高壓縮比，這是兩家技術(shù)上的區(qū)別。
馬自達在不添加增壓裝置的前提下，把內(nèi)燃機的壓縮比提高到13∶1甚至14∶1，而一般渦輪增壓的壓縮比也就是11∶1左右。換言之，現(xiàn)階段發(fā)動機將汽油轉(zhuǎn)換為動能的效率僅為30%，也就是有70%的動力會白白損失掉。馬自達認為，如果將這70%的動力進一步優(yōu)化，使其轉(zhuǎn)換為有效的動能，發(fā)動機就會有更出色的表現(xiàn)。這70%的消耗主要包括：泵損耗、機械阻力、冷卻損失和不充分燃燒?！皠?chuàng)馳藍天”技術(shù)正是從這幾方面進行優(yōu)化，從而讓發(fā)動機的效率達到最佳。
雖然大眾已經(jīng)宣布，未來幾年內(nèi)，可能會完全放棄自然吸氣技術(shù)，所有車型均采用渦輪增壓技術(shù)。但這并不意味著自然吸氣技術(shù)已經(jīng)窮途末路，隨著科技的進步，傳統(tǒng)自然吸氣內(nèi)燃機仍有很大的發(fā)展空間。
