为什么说电动车淘汰内燃机是大势所趋?

焉知新能源汽车2020-09-01 14:55:44

焉知焉知·焉能不知

作者:IND4汽车人

来源:知乎;直接来源:驱动视界,著作权归作者所有

内燃机拥有100多年的发展历史,历史上经受过多次新型动力的冲击,但依然屹立不倒,可见内燃机生命力的强大。

但随着世界的飞速发展,对于内燃机的发展速度也提出了更大的挑战和要求。

眼前面临的最大的两个挑战就是国六排放法规和四阶段油耗法规,法规之严,让内燃机措手不及,一时间无有还手之力。

此时新能源电动车大肆发展,各方对新能源的看好和支持,让很多搞内燃机的人失去了信心,也有不少人加入新能源行业,一夜间整个内燃机武林惨淡,几乎到了无人问津的地步,让人感觉动力马上要改朝换代了。

但电动车不太给力,即使国家大力补贴,一些专家也在吹捧,打着弯道超车的强力口号,仍难阻挡内燃机又要重新步入动力舞台,承担起重要的角色,内燃机的持续发展是必然的,但内燃机需要总结的经验教训也是必须的。

内燃机的技术该如何发展,该如何让内燃机步入下一个春天,这是值得深思熟虑的。本人不才,愿发表一下个人见解,有以下几个方面,第一,国内内燃机技术现状;第二,内燃机主要的升级技术路线;第三,内燃机未来技术的展望。下面待我慢慢道来。

第一,国内内燃机技术现状
为什么要说现状,要了解现在,才能把握将来。那发动机现状如何呢,可以这样说,现在市场上国内的大部分发动机技术还是比较LOW的,陈旧、古老,这种形容都不为过呀。

下面举几个目前非常盛行的发动机机型,但技术却停留在国外70-80年代(此处只是就事论事,绝无贬低某个厂家产品之意,如语言不当或有冒犯,还望各位大侠见谅)。

第一款机型,也是非常成熟的一款发动机,几乎依靠这款机型打遍大江南北,就是三菱4A9系列,这个系列的发动机有4A90、4A91、4A91T、4A92,下面看下这个发动机示意图片,大家感受下。


4A91加上增压器,鸟枪换炮,变成了4A91T,变个曲连结构就又变成了另外两款4A90和4A92。

这个系列的发动机平台通用化做得非常好,所以这个系列的机型成本控制非常低,这些是其它机型应该值得学习借鉴的,这款机型在性能上已远远落后于当今国外技术,但这款发动机今天依然是市场主打机型,很多销售网点都打着这个系列发动机口号,去赢得消费者的信赖,由此可见国内发动机技术是真的落后了一大截。

再说说另一款机型,这款机型就是通用B系列,它的年代比三菱4A9还要古老,在国内有B10、B12、B15,这款机型以前可是微型车和面包车等的标配发动机,只要生产微型车厂商,肯定开发或匹配过这款机型。

这款机型除了具有较好的可靠性、较低的成本,这些亮点正是吸引所在,但这样机型的排放、油耗就不敢恭维了。大家也见识下这款机型的庐山真面目吧。


这款发动机虽然老,但也有其很多优势,这款机型一直被模仿,但始终未被超越,很多厂家还在此基础上进行升级,有可变进气呀,升级增压呀,一直未被放弃。

但说句心理话,这个系列产品发动机基础太老了,在这个基础上去实施一些新的技术,但无法发挥出最佳的效果。

其它机型就不再多说了,否则会被人打的,补充一句还有个丰田系列的机型,也是技术老矣,但依然被作为核心宝贝产品,这种情况的存在是多方面原因的,老的机型经过时间的洗礼,经过千万次验证,有着非凡的可靠性,大批量生产,有着很低的成本,所有这些都是让他们一直扮演主角的根本所在。

但时代在进步,技术在发展,如果发动机技术停留于此,那真要被踢出动力的历史舞台,发动机技术改革迫在眉睫,要想继续发展,那就必须采用新技术机型。

第二,内燃机主要的升级技术路线

展望完过去,最主要的还是要找出现在内燃机技术解决的可行方法,下面就给大家聊聊我个人的见解。

内燃机技术的升级主要是围绕两大方面,第一个方面就是排放问题,我认为排放要做好,首先关注三个方面:内燃机机内净化、标定开发、后处理技术。

排放的所有事宜都是围绕这三个方面,如下图所示。


再看看几种类型汽车发动机国六排放技术路线,一切都清晰可见,豁然开朗,也就是这么回事。但需要做的细节工作还是有非常大的难度和数量的。


内燃机的另一大技术提升方面体现在经济性,经济性说白的就是油耗,油的价格越来越高,用车的大神们也都有些招架不住,油耗越来越成为生活中关注的重点。

油耗技术升级围绕哪些方面呢,让我们来看一下。


油耗的降低和优化与整车、变速器、匹配等等都存在影响,在此不讨论其它的,就聊聊发动机,针对发动机降低油耗,有哪些招数可以使出来呢,请对面的大神们看过来。

哇哦,原来这样,技术路线是死的,我们可以任意组合,只要适合就可以最佳使用,技术要根据要求来定,不是一成不变的。

上面都是笼统的诉说,下面略微详细的秀一下汽车发动机节能减排的几项比较流行和使用,而且可实施,性价比又非常ok的几种技术形式。

1. 高效喷雾燃烧技术

什么是高效燃烧,说白了就是气体、汽油完美混合进入气缸在完美燃烧的技术,那大家清楚了与气体、油组合相关的因素都要优化到极致,例如进气道的滚流比、湍动能、燃烧室挤气、面容比、压缩比、活塞定形状等等。一句话要想机内干净就要充分燃烧。“你们快快的来了,完美的烧了,不留下一粒尘埃。”

2. 缸盖集成排气技术



这个技术有太多的优点,成本低、冷启动快,排放好等等,这个技术未来必将成为发动机节能减排的标配,让我们拭目以待吧。

3. 曲轴偏心技术

根据活塞做功运动学,曲轴偏心有利于减少摩擦,而且效果非常可观呦。


4. 外部中冷EGR技术



外部中冷EGR可是个好东西,用在汽油机上对油耗和NOx的降低效果真实刚刚的,油耗可以降低10g(3bar-8bar负荷下)。

5. 高效循环技术

当然说的是最近非常火热的阿特金森和米勒循环技术,这个定义有些混乱,很多人会问他们的区别,目前的定义与以前的创始者进行定义命名的概念完全不同了,现在行业内比较主流的划分是,在自然吸气上应用就叫阿特金森,在增压上应用就叫米勒,其实无需纠结名字,只要你好用,管你叫什么。



我们开发出的高校循环,热效率都可以达到40%,最低油耗可以做到210g/kW.h,这个数据说出来别人都很惊讶,但这终究是试验的事实结果,其实不必惊讶,几年前丰田、本田、马自达已经做到了,我们脚步已经慢了半拍,大神们还不奋起直追,更待何时?

6. 精细热管理技术

提起热管理,我不得不啰嗦一下,热管理很多汽车厂都没有概念,还停留在以前的思想,生怕过热,发动机也怕冷呀。尤其是在发动机这块热管理理念很少提及,发动机是动力之源,当然也是发热散热最大本体,所以发动机热管理才是根本,在目前发动机上实施热管理,你会得到意想不到的结果,缸孔不大变形了、油耗降低了、机油不稀释了……



7. 高压喷射技术

说起高压喷射,心里只有愤恨呀,国外电控燃油厂家的专横,加之国内环境的不坚持,导致技术落后。国五喷油电控国内已搞得略有声色,一下子国六了,高压了,国内供应商都傻眼了,技术落后只有挨打的份,高压喷射的确有效果,尤其对PM,效果相当不错。有时候技术面前我们要努力去抬头,哪怕艰难险阻。


8. 48V轻混技术

不管别人怎么看,怎么说,意见很多分歧,但这个技术是我所认可和推崇的,最主要的还是性价比,要造老百姓买得起的好车,这才是硬道理,技术的应用最要看的还是成本。目前我们开发的48V系统实测油耗一般都可以降低(10-12)%,如果再进一步匹配发动机,精细化标定可以到15%的效果,还是相当不错的,目前最低一套48V成本可以做到3800元左右。



也不在一项项累赘了,下面做个未来的展望吧,不要太多,只想说说近三年发动机新技术应用方向。

第三,内燃机未来技术的展望

展望有些大了,我就说说未来三年发动机技术发展的方向吧,可能我说的有些保守,搞技术的缺少那种激进,我所说的还是未来三年可以使用的技术,可以流行的技术,可以让整车厂能够接受的技术,太高大上的,例如HCCI、可变压缩比、停缸技术等等,都是好东西,但是在国内一个技术的应用要满足多方面条件,制造可行否?供应商可行否?成本可行否?控制标定可行否?太多的条件需要去满足,一个新技术的应用需要多方面的配合才可以,那看看我所预计的未来三年流行于发动机的新技术应用吧。


每一项技术没有那么惊艳,但都是先进的可实施的,国内可用的,大神们可以去尝试体会,真的是非常不错的选择。


再看看上面的价格,也很平庸吧,没有把你一下子吓到吧。最后总结一下,未来三年后的发动机我是希望以下这样的配置,来看一下。



平凡中透着高贵的气质,朴实中透着绝佳的性能,“我就是我,不一样的烟火”,这就是未来那款不一样的烟火。

烟火已经燃起,春天还会远吗?让我们期待汽车发动机的第二春,当然需要各位有识之士一起去努力创造,我深信发动机的春天会来到的,让我们一起期待吧。


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