在最新的2019年沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選中豐田2.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)和本田2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)攜混合動(dòng)力系統(tǒng)雙雙獲獎(jiǎng)。圖1
其中豐田最新的2.5L和2.0L Dynamic Force Engine發(fā)動(dòng)機(jī),采用阿特金森循環(huán),混合動(dòng)力版本熱效率能夠達(dá)到41%,即使非非混動(dòng)的普通版本也可以實(shí)現(xiàn)40%的最高熱效率(圖2),是當(dāng)今量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)里面最高的熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī)。
這會(huì)不會(huì)是內(nèi)燃機(jī)的絕唱呢?我覺(jué)得不會(huì),因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的潛力遠(yuǎn)未完全挖掘完畢,我們可以從下面兩個(gè)部分來(lái)看一下:
1.豐田未來(lái)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略
多年以來(lái),豐田一直是不看好電動(dòng)車的,一直在推混合動(dòng)力技術(shù)。但是在如今電動(dòng)化的大趨勢(shì)下最近豐田公布了2030戰(zhàn)略,給出了明確的電動(dòng)化路線圖,主要包含兩個(gè)信息:
(1)豐田從2020年開(kāi)始正式推廣純電動(dòng)車EV,首先在中國(guó)正式引進(jìn)量產(chǎn)EV車型然后向全球推廣。但是豐田是EV和混合動(dòng)力兩條路線同時(shí)前進(jìn)。在22025年前后為銷售的所有車型提供電動(dòng)化選項(xiàng),這時(shí)候就沒(méi)有純內(nèi)燃機(jī)車型了,但是發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)結(jié)合的混動(dòng)是主流。
(2)豐田認(rèn)為即使到2030年完全不使用發(fā)動(dòng)機(jī)的EV和燃料電池FCV仍然不是主流。EV和FCV占到10%以上。此時(shí)帶發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。圖3圖4
因此,根據(jù)豐田的戰(zhàn)略規(guī)劃,未來(lái)到2030年仍然是混動(dòng)主流,混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的進(jìn)一步提升是必須要進(jìn)行的。
2.其他公司在內(nèi)燃機(jī)技術(shù)上的創(chuàng)新
其他公司大多也沒(méi)有停止內(nèi)燃機(jī)的研發(fā),即使是大眾非常激進(jìn)的要全面轉(zhuǎn)向電動(dòng)化,也要到2026年才發(fā)布最后一代內(nèi)燃機(jī)。我們看看未來(lái)幾年馬上要看到的內(nèi)燃機(jī)提高熱效率的新技術(shù)有哪些吧:
(1)預(yù)計(jì)2019年中,馬自達(dá)會(huì)嘗試量產(chǎn)第一個(gè)壓燃汽油機(jī),馬自達(dá)稱為SPCCI火花塞控制壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)。這一新技術(shù)結(jié)合柴油機(jī)和汽油機(jī)的優(yōu)勢(shì),壓縮比18,馬自達(dá)聲稱熱效率可以達(dá)到50%。圖5
(2)預(yù)計(jì)2019年我們馬上還將看到福特為了提高熱效率準(zhǔn)備在三缸發(fā)動(dòng)機(jī)上引入動(dòng)態(tài)停缸技術(shù),這個(gè)技術(shù)可以通過(guò)ECU來(lái)計(jì)算何時(shí)需要哪個(gè)汽缸停止工作,完全是動(dòng)態(tài)調(diào)整的,福特進(jìn)行了大量的開(kāi)發(fā)工作以解決動(dòng)態(tài)停缸情況下的NVH問(wèn)題。最有意思的是在這一系統(tǒng)起作用時(shí),三缸中只有一半在工作,我就是平均只有1.5個(gè)汽缸在工作,可以有效的降低油耗。圖6圖7
(3)預(yù)計(jì)3年內(nèi)我們會(huì)看到寶馬聯(lián)合博世開(kāi)發(fā)的噴水燃燒系統(tǒng)汽油機(jī),這一系統(tǒng)目前已經(jīng)在M4 GTS和寶馬1系上進(jìn)行了大量的測(cè)試。這一技術(shù)通過(guò)向汽缸內(nèi)噴少量的水來(lái)降低燃燒溫度和爆震傾向。想要在大幅度提升功率的同時(shí)達(dá)到和柴油機(jī)相同的熱效率水平。圖8
(4)未來(lái)幾年我們還會(huì)看到捷豹路虎和博格華納合作開(kāi)發(fā)的混動(dòng)增壓器技術(shù)eTurbo。這一技術(shù)在增壓器的中間體上安裝了一個(gè)電機(jī),來(lái)回收排氣的能量,給48V混動(dòng)系統(tǒng)充電。這一技術(shù)來(lái)源于F1賽車的MGU能量回收裝置,未來(lái)會(huì)應(yīng)用到民用車上來(lái)提高效率。圖9
以上信息供大家參考,歡迎討論。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)感興趣的朋友可以關(guān)注我,每周會(huì)發(fā)布原創(chuàng)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的專業(yè)解讀,謝謝支持!