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造車(chē)網(wǎng)二級(jí)技術(shù)頁(yè)面

更好地節(jié)油

2025China.cn   2009年02月16日

對(duì)于汽車(chē)而言,可降低油耗的措施很多,包括:發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)、采用重量輕的發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油噴射式直噴系統(tǒng)、柴油共軌噴射系統(tǒng)新的壓電噴油器、起步-停止功能、智能化的能源管理和擋位指示、根據(jù)實(shí)際需要而實(shí)施的轉(zhuǎn)向助力和冷卻空氣導(dǎo)流罩以及可調(diào)節(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助設(shè)備等。其中,汽油直接噴射系統(tǒng)是費(fèi)用最高的降油耗措施。

 

倘若將動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)整作為降低油耗的方式,那么整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案都要重新審視,都要接受試車(chē)臺(tái)的檢驗(yàn)。寶馬公司借助于其最新研發(fā)設(shè)計(jì)的7系列轎車(chē)進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)驗(yàn)證,試圖用335d535d轎車(chē)中使用的V6雙增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)代替效率不太好的V8柴油機(jī)。而寶馬新型的745d7系列轎車(chē)始終保持1000臺(tái)/年的產(chǎn)量。對(duì)這一廢棄兩次繼續(xù)研發(fā)的行為,只能以環(huán)境保護(hù)為由來(lái)加以解釋。

 

節(jié)油技術(shù)不斷進(jìn)步

 

節(jié)油項(xiàng)目的進(jìn)展可以從一些細(xì)節(jié)中看出來(lái),而這種進(jìn)步需要具有創(chuàng)新精神的供應(yīng)商來(lái)支持。例如:皮爾博格公司生產(chǎn)的冷卻泵使用的是電力驅(qū)動(dòng),只需原來(lái)皮帶傳動(dòng)冷卻泵10%的動(dòng)力。Hirschvogel公司為寶馬柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)平衡軸采用了低摩擦系數(shù)的滾動(dòng)軸承,替代了傳統(tǒng)的滑動(dòng)軸承動(dòng)平衡軸。

 

其他高檔轎車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們也不慌不忙地緊跟寶馬公司進(jìn)行著自己的研發(fā)工作。盡管如此,人們還是看到了競(jìng)爭(zhēng)的端倪。奧迪公司的V6汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(2.8 FSI3.2 FSI)配備了兩級(jí)氣門(mén)行程控制系統(tǒng)。節(jié)氣門(mén)的2mm5.7mm11mm 三種氣門(mén)行程使得進(jìn)氣控制在各種不同的負(fù)載工況下都能有最佳的氣缸充氣效果。在車(chē)輛中速、穩(wěn)定行駛情況下,節(jié)油潛力可達(dá)7%。

 

通過(guò)降低、減少車(chē)輛的摩擦功率,奧迪公司還可以進(jìn)一步節(jié)約5%的燃油。例如,他們把凸輪軸的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)了一遍,選擇了較小的水泵和機(jī)油泵,并對(duì)流量進(jìn)行了按實(shí)際工況的控制調(diào)節(jié)。這樣一來(lái),奧迪A4 3.2L FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗為9.2L/100km,比原來(lái)配備的發(fā)動(dòng)機(jī)每百公里節(jié)油大約1.2L。這些節(jié)約的燃油有一半要?dú)w功于氣門(mén)控制系統(tǒng),另一半則歸功于摩擦功率的降低。

 

此外,奧迪公司還將泵嘴噴射系統(tǒng)應(yīng)用到了共軌噴射系統(tǒng)之中:該公司的A4柴油四缸發(fā)動(dòng)機(jī)使用的就是這樣的泵嘴-共軌噴射系統(tǒng)。目前,高壓共軌系統(tǒng)能夠達(dá)到的噴射壓力已經(jīng)超過(guò)了泵嘴系統(tǒng)所能達(dá)到的壓力。Boysen公司為其研發(fā)生產(chǎn)的創(chuàng)新性廢氣凈化系統(tǒng)具有很好的過(guò)濾器和催化器反應(yīng)控制能力。Boysen公司為小型TDI發(fā)動(dòng)機(jī)提供全套的廢氣凈化設(shè)備部件,包括氧化反應(yīng)三元催化器和顆粒過(guò)濾器。

 

當(dāng)寶馬公司還在努力點(diǎn)燃“高效動(dòng)力”的火焰時(shí),奧迪公司已將其“e-方案”稍稍后撤。他們的這一方案類(lèi)似于寶馬公司的解決方案:也是利用一個(gè)Gel蓄電池存儲(chǔ)回收得到的能量,并且也帶有起步-停止控制系統(tǒng)。除此之外,還有縱置變速器和擋位指示等。這些都是從1981年開(kāi)始逐步成長(zhǎng)起來(lái)的“e-方案”的組成部分。從2008年年初開(kāi)始,在新一代的3L V6柴油機(jī)中還將配備一種新的噴射系統(tǒng)——壓電噴油器和世界上首次使用的燃燒室爆振傳感器。

 

同樣,梅賽德斯-奔馳公司也用技術(shù)創(chuàng)新來(lái)代替技術(shù)革命。他們?cè)谛滦?/SPAN>C級(jí)轎車(chē)中的兩種1.8L汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中采用了增壓器,通過(guò)精確的發(fā)動(dòng)機(jī)控制、動(dòng)態(tài)增壓和改進(jìn)的活塞實(shí)現(xiàn)了節(jié)油10%的目標(biāo)。另外,當(dāng)梅賽德斯-奔馳公司用強(qiáng)力增壓器取代普通增壓器時(shí),還有進(jìn)一步降低油耗的潛力。

 

混合動(dòng)力汽車(chē)

 

所有高檔轎車(chē)生產(chǎn)廠正在研發(fā)設(shè)計(jì)的混合動(dòng)力轎車(chē)是專(zhuān)門(mén)為美國(guó)市場(chǎng)考慮的。在通用汽車(chē)公司、戴姆勒公司和寶馬公司共同的協(xié)調(diào)組織推動(dòng)下,寶馬公司將于2009年推出BMW X6型混合動(dòng)力轎車(chē),戴姆勒公司將推出不同的梅賽德斯變型轎車(chē)。在第二輪的合作中,將生產(chǎn)弱混合動(dòng)力型的后驅(qū)轎車(chē),例如類(lèi)同于7系列和S級(jí)轎車(chē)的車(chē)輛。

 

2011年時(shí),將會(huì)有C級(jí)系列的混合動(dòng)力轎車(chē)問(wèn)世:配備了Bluetec廢氣排放系統(tǒng)的C 300 CDI轎車(chē)。戴姆勒公司著名的汽車(chē)產(chǎn)品是燃料電池混合動(dòng)力轎車(chē)。從2010年夏季開(kāi)始,將會(huì)有B級(jí)燃料電池混合動(dòng)力的轎車(chē)問(wèn)世。而寶馬公司則一如既往地走自己的路:發(fā)展氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。奧迪公司則相對(duì)較晚:最早到2020年時(shí),他們的混合動(dòng)力汽車(chē)才可能與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相媲美。

 

當(dāng)然,奧迪公司也有中期混合動(dòng)力的批量生產(chǎn)計(jì)劃。由奧迪、大眾和保時(shí)捷公司共同研發(fā)的并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)——在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間增加一根曲軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的離合調(diào)節(jié)既可單獨(dú)采用汽油機(jī)或者電動(dòng)機(jī)進(jìn)行,也可利用兩種動(dòng)力源進(jìn)行調(diào)節(jié)。但是,奧迪公司產(chǎn)品研發(fā)負(fù)責(zé)人Michael Dick先生表示,當(dāng)鋰離子蓄電池能夠批量生產(chǎn)時(shí),奧迪A4混合動(dòng)力將首先問(wèn)世。

 

 

-柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

 

戴姆勒公司正在研發(fā)的汽油-柴油發(fā)動(dòng)機(jī)最佳結(jié)合方案目前還沒(méi)有準(zhǔn)確的完成日期。這種被稱(chēng)之為“汽-柴油機(jī)”的發(fā)動(dòng)機(jī),又稱(chēng)為“HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)”,在這一設(shè)計(jì)方案中,汽油應(yīng)像柴油一樣在壓力的作用下即可壓燃,而無(wú)需火花塞。他們的1.8L試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是直接噴射技術(shù),配備了增壓器,可產(chǎn)生175kW的功率。結(jié)合一臺(tái)15kW的電動(dòng)機(jī),這一混合動(dòng)力方案應(yīng)能輸出400N/m的扭矩。豪華型轎車(chē)中,只有5.3L排量的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠達(dá)到這一水平。在拋除其他優(yōu)化措施的效益之后,僅這種汽油壓燃的點(diǎn)火方式就可以降低10%的油耗。

 

降低油耗和減少有害氣體的排放等這些施加在汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)身上的壓力正在不斷增加。然而,人們?nèi)詿o(wú)法確定歐洲是否還要實(shí)行統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn),要求所有的汽車(chē)生產(chǎn)廠生產(chǎn)出來(lái)的汽車(chē)都具有相同的排放性能。目前的發(fā)展趨勢(shì)是:為不同類(lèi)型、不同類(lèi)別的車(chē)輛規(guī)定不同的排放標(biāo)準(zhǔn)。這正是德國(guó)的汽車(chē)生產(chǎn)廠家不希望看到的情況。對(duì)于北美洲和亞洲,可能有不同于歐洲的排放規(guī)定。但是,世界各地的總體趨勢(shì)是:允許的有害氣體排放值在不斷地降低。

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