换掉 先别换掉你的发动机



编者按:在本刊6月份杂志推出封面故事《迎接“混时代”》后,引起了读者的广泛关注,有关专家也纷纷对中国新能源汽车未来的发展发来自己的看法,本刊特选择以下几篇文章,以飨读者,并欢迎大家继续进行讨论。

在这个能源危机的时代,高压之下的人们往往把能源紧张的原罪和希望归于发动机,但是如果发动机会说话,它肯定要说“这不是我一个人的事。”

“不止我的错”

事实证明,条条大道通罗马,提高车辆燃油经济性、解决环保问题并不仅仅在于发动机,而这也是有数据根据的。

来自中国汽车行业研究的数据表明,商用车和乘用车发动机效率在25%~40%之间,超过60%的燃油效率浪费在各种环节之中。来自中国企业试验数据表示,我国商用车发动机损失燃油能耗60%,随后怠速停车损失10%,附件又损失4%,到达传动系统的能量只占26%左右,之后传动损失5%,等作用于车轮的只剩下21%,此后制动损失7%,真正用于克服空气阻力和滚动阻力分别为3%和11%,而其他的86%统统损失在过程中。

同此,我国乘用车发动机的情况与此类似甚至更糟,因为汽车采用的汽油机比商用车采用的柴油机的能效更低。

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自然,解决节能与环保的解决方案也有多种,尽管有些可能比例较小,但总量却实为客观,而实施起来的可行性也非常高。总体而言,共有节流和开源两大方法,具体措施则方法多多且千变万化。

节流

所谓节流,就是在现有技术基础上再次提高这些技术对燃油能效的贡献,或者开发一些新的辅助技术来改善或提高燃油能效,比如说,提高发动机效率、降低怠速、传动过程中的能量损失以及制动过程中的能量回收利用等。

一般而言,提高燃油能效最客观、最直接也最令人憧憬的当然要数提高发动机热效率,改善发动机热效率一直以来也是科学家们努力的主要方向。成果是取得了不少,但是总体而言还是成效不大,迄今为止,发动机的能效损失仍高达60%以上。和世界相比,中国的发动机技术也有不小的差距,尽管我们已经将发动机效率从中国近代最开始拥有自主发动机之际提高了一倍有余。中国内燃机工业协会的发动机专家表示,目前我国提高发动机效率的途径还在于提高内燃机的效率。事实上,其中的方法也不少,例如轿车柴油机研发、柴油机电控策略、降低摩擦力和附件优化、直喷汽油机GDI研发、先进燃烧技术、汽油机增压及小型化、发动机可变控制技术、重型柴油机SCR技术,甚至油品和添加剂技术都是目前我们较为现实可行的解决方案。

对乘用车而言,发动机柴油化不失为一个节能减排的良策。从燃料容积来看,同样整备质量的柴油车平均节油30%,即使考虑到柴油的密度较高,柴油车的能量节约效果也可以达到20%。同时柴油车的二氧化碳排放量可减少20%。大众帕萨特柴油车在上海市的示范表明,与同级别的汽油车相比,柴油车的百公里油耗降低了35%~42%。不过,基于中国目前柴油紧张现状而言,有的咨询专家认为,柴油乘用车虽好但近期不太现实,在他们看来,没有消费者愿意忍受开小车排着3里长的队伍和卡车那样一次最多只能加100元的柴油,而

且一等还至少一个小时。但是,这个大的趋势毕竟不可阻挡,适度推广柴油乘用车必将是我国下一阶段的重要节能减排措施之一。如果2010年我国柴油乘用车产量

24万辆、保有辆40万辆、占乘用车比例4%的话,我国在2010年有望节省燃油40万吨。

发动机技术之外,改善变速箱技术以提高传动效率是另外一项重要的节流措施。另外,怠速停机技术和制动能量回收也是十分吸引人的解决方案,而车辆轻质化同样可以带来可观的效果。瞬时油耗仪或换档提醒装置、低滚阻轮胎、轻量化、高效汽车附件等通用节能技术的推广应用也是目前中国急需的技术。

以上技术反映到整体解决方案中就是:推广高效汽油机技术、适度发展柴油乘用车、推广小型乘用车、发展高效变速器技术和提高交通效率(比如实行提高道路通行效率的公交优先和智能化交通),稍远一点的就是发展混合动力车技术。

 换掉 先别换掉你的发动机

燃油效率的60%以上浪费在动力传动之前,真正用于克服空气阻力和滚动阻力的分别只占3%和11%,解决燃油经济性和环保性的关键并不仅仅在于发动机,燃油损失的所

有环节都可能成为破解问题的通道。

开源

常规能源枯竭时代不可避免,传统的汽车技术终究会走到尽头。远瞻的汽车企业无不将目光盯在未来的汽车动力解决方案上面,于是就出现了多种技术路线,而他们也将汽车动力结束的解决方案的目标扩大到预防大气污染、能源多样化和应对全球变暖的CO2减排上面。相对于传统的汽车动力技术而言,它们属于未来的二、 三阶段的解决方案。在这方面,世界有三极。欧洲最早开始电动车研发,但是因走不出技术难关等困境,使得最终它们暂时放弃了这一技术路线而转攻其他技术,其中以标致为代表,它几乎是世界上最早开始电动车技术研发的企业。在丰田看来,汽、柴油发动机之余有代用燃料发动机作为补充,电力能源技术是新一种新的途径,而要真正实施这三项目标,最后则非混合动力车莫属。与其形成鲜明对比的是通用的技术路线,它将先进的驱动技术分为三大阶段四小部分,首先是内燃机和变速器的改进,然后是混合动力电动汽车,包括可外接充电HEV)和动力电池电动汽车(E-Flex),最后是氢燃料电池电动汽车。目前,欧洲走了弯路失去了先机,丰田的混合动力技术使其暂时获得了先机,连通用都购买其混合动力技术,而通用抓住了混合动力时代之后的新能源先机。

事实上,这些技术并不真正存在绝对的谁先谁后,就连通用自己也坦称,在可预见的将来,这些驱动技术将共同存在。但是,从长远看来,它们毕竟代表着不同动力时代。而对中国而言,二三阶段的技术正是我们的弱项。

中国目前和未来可做的措施主要有两点:发展车用替代燃料及车辆技术和替代其它行业的石油消耗,这也是开源的两大方向。其中,前者指采用气体燃料、煤基、液体燃料、生物质基液体燃料、氢、电能、太阳能和核能,后者则是替代电力、化工、石化、建材、钢铁农业、林业中的石油消耗。幸好,中国目前在新能源汽车技术和电动汽车技术方面已经取得了一定成果,中国各汽车企业也均大力在开发这些技术,但是和国外的技术差距仍然十分之大。中国要想获得在新的汽车驱动技术时代的先机,仅仅依靠企业还不行,政府需要有相应的措施和标准方面的保驾护航。首先,在技术方面,中国需要设定企业平均燃料消耗量总目标;其次,加强生产和使用环节的管理措施,韩国人可以只买韩国车,中国的政府采购为什么就不可以只采购中国自主品牌汽车和新能源车?其三,政府在关键环节采取财政补贴和

财政调整的措施来推动新的技术实施。

不过,所有的节能减排措施均需建立在中国能源安全的战略基础上。汶川地震的反思当中我们应该不忘检视这个内陆重要省份的产业布局和结构的不合理性,化工厂以及大坝林立于人口聚集区,导致事故发生时加大了损失。同样,我们今天提倡节能减排,但

我们却不能牺牲未来中国的能源安全,这是底线。

  

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