今天咱不聊情懷 日本車發動機技術就是強!

09-08

汽車產業萌芽、發展、普及,經歷瞭從歐洲(奔馳、寶馬)到北美(福特、通用、克萊斯勒),再到日本(豐田、本田、日產)的地域重心轉移過程。毫無疑問,相比歐美那些有超過一百年歷史底蘊的老牌車企,日本的 " 兩田一產 " 隻是個 " 乳臭未幹 " 的雛兒。

然而在 20 世紀末,就是這樣一個後來者,因為積極學習歐洲的發動機新技術,模仿美國福特的 T 型車生產線,憑借廉價車迅速起傢,暢銷全球,成就瞭如今我們看到的國際市場格局。特別是豐田汽車,除瞭鳥不生蛋的南極,全球五大洲都能吃得開,年總銷量獨占鰲頭,而且全球分佈均衡,不像大眾集團嚴重 " 偏科 " 中國市場。

實際上,縱觀整個日本歷史,宗教、文化起源隋唐(關鍵詞:遣唐使),政治、經濟學習歐美(關鍵詞:明治維新),再到汽車行業的學習精神,可以說將 " 拿來主義 " 的作用發揮到瞭極致。回到汽車行業,發動機新技術、先進的管理模式、產品質量控制等等方面,可以說日系車能有如今的地位,同樣與其兼收並蓄的民族特性分不開。

再說說中國。

憑借巨大的市場空間(14 億人口的消費能力),中國已然成為汽車產業 " 第三次地域重心轉移 " 的目的地。作為一個汽車媒體工作者,兼思想獨立的愛國青年,筆者與廣大同胞們一樣希望國產汽車品牌能夠贏得這份榮耀,但客觀說不管是國企(上汽、一汽 ...)還是民企(長城、吉利),其汽車核心技術的掌控力依舊 " 難當大任 ",毫無疑問,以下四種代表日系車最先進技術的產品,預計 10 年後就會被國產車引用,屆時,日系車將從容踏入下一個領域。缺乏進取精神、創新精神,一步落後,步步落後,用的永遠是別人玩剩下的技術,這就是國產汽車品牌的當前現狀和最大悲哀。

馬自達的 SKYACTIV 創馳藍天

馬自達的 SKYACTIV 創馳藍天技術是針對車身、底盤、發動機、變速器等應用新技術,從而提升汽車燃油經濟性。在車身方面主要是 " 魂動 " 設計理念的應用,除美化車身外觀外,還要求降低風阻系數;而底盤方面則主要應用新材料,優化結構佈局,達到減重的目的;發動機方面需要融入更多全新技術,包括高壓縮比、自動啟停、缸內直噴、可變氣門正時、4-2-1 長管排氣等,這些全新技術除瞭降低油耗外,對動力輸出的線性及操控性方面也大有裨益。至於變速器方面,全新的 6AT 變速器在液力變矩器中加裝瞭鎖止機構,進一步提高傳動效率,此外,精準的調校也使變速箱與發動機的配合更默契。

現在,馬自達又對外發佈瞭第二代創馳藍天技術,采用瞭混合氣體壓燃、HCCI 均質壓燃技術,達到 18:1 的超高壓縮比,從而極大提高發動機熱效率。但這種運行模式隻能在發動機高轉速下使用,低轉速下依舊要使用火花塞點燃,壓縮比也達不到 18:1,因為發動機低轉速下更不容易控制震動。即使是這樣,根據官方的消息,第二代創馳藍天發動機相比此前的非創馳藍天發動機節油 50%。

日產 VC-T

全新 VC-T 發動機采用瞭包括可變壓縮比、雙循環、混合噴射、電控渦輪泄壓在內的多項前衛 " 黑科技 ",其中最有代表意義的還是日產的可變壓縮比。這款發動機多加瞭一套偏心輪與曲柄連桿的機構,目的是改變瞭活塞運行時的上止點和下止點位置,從而使發動機的壓縮比可以從 14:1 到 8:1 之間自由的調節。在車輛進行高速巡航等註重燃油經濟性的工況時,發動機可以保證較高的壓縮比工作,提升燃效;而當車輛需要急加速超車時,發動機可以一定程度上降低壓縮比,以追求更強大的動力輸出。

要實現可變壓縮比,馬自達的創馳藍天系列是通過調整氣門正時,薩博的 SVC 發動機采用的是可移動缸蓋,保時捷采用的是長度可變的活塞連桿,日產最新的 VC-T 2.0T 發動機則采用的是一種多連桿曲柄連桿來達到改變壓縮比的目的,這與阿特金森循環發動機似乎是一個意思,都是真正改變燃燒室壓縮體積的行駛,且壓縮比可以在 8:1-14:1 之間自由切換可變,綜合油耗相比現款 2.0T 降低瞭 27%。,未來這項技術將在英菲尼迪下一代 Q60 以及 QX60 車型上出現。

豐田 VVT-i/THS/48V 輕混

可變氣門正時技術發展至今少說十年歷史,可謂非常成熟,做的最成功的要算豐田的 VVT-i(雙連續可變氣門正時)。其在 ECM 控制下,能在各種行駛工況下搜尋一個對應發動機轉速、進氣量、節氣門位置和冷卻水溫度的最佳氣門正時,並控制凸輪軸正時液壓控制閥,並通過各個傳感器的信號來感知實際氣門正時,然後再執行反饋控制,補償系統誤差,達到最佳氣門正時的位置,從而能有效地提高汽車的功率與性能,盡量減少耗油量和廢氣排放。

豐田的另一項殺手鐧自然是行業巨頭的 THS 混動系統,目前在新一代普銳斯上使用的已經是第三代,其使用的阿特金森循環發動機熱效率已經達到驚人的 42%,這對眾多廠商來說簡直是無法逾越的天塹。發動機與電機的行星齒輪耦合系統也是業內頂尖水平,最關鍵的是目前受限於技術專利,別的廠商還抄不瞭。

48V 輕混系統相比傳統動力增加瞭能與發動機一起耦合輸出動力的電機,達到瞭混動的效果,但相比普通的油電混合動力系統,其電動機的輸出功率和扭矩都小很多,而且驅動電機隻能在車輛加速時,輔助輸出一小部分動力,一般不能純電驅動。這套系統最多可降低 15% 左右的二氧化碳排放量;相比重混系統,48V 輕混系統又更容易加裝到現有的傳統動力中,同時成本也更容易控制。另外,BSG 電機還能夠在汽車行駛時提供額外的扭矩,提升整車加速能力。簡單說,輕混系統就是重混系統的刪減版,雖然節油效果不如重混,但附加組件少,可以很容易在現有燃油車平臺上加裝,對廠商來說也完全不用另外開發新的新能源車平臺,可以有效節省成本。

本田 i-VTEC/i-MMD 混動系統

在本田在推出地球夢的概念之前最惹人註目的是 VTEC(可變氣門正時和升程電子控制系統)技術,而在全新的地球夢系列發動機上,不僅正時系統經過進一步 " 魔改 ",加入瞭 VTC(連續可變氣門正時),同時還具備瞭缸內直噴,降低摩擦等技術。地球夢在在動力性和環保性上均達到瞭業內頂級水平,自吸民用發動機領域,本田是絕對的弄潮兒。

相比豐田的 THS,本田的 i-MMD 混動是一款更傾向於純電動驅動混動系統,其電動機承載著更多驅動任務,所以壓在它肩上的擔子格外重,功率大是雅閣加速能力的重要保障。在混動模式下,如果電池電量充足,且地板油全力加速,發動機通過發電機提供的電力與電池組提供的電力匯合,電動機將輸出 158Kw 的最大功率,全力驅動車輛前進,其 0-100km/h 加速時間可以控制在 8 秒以內。另外,因為發動機負責驅動電動機,不直接參與車輪驅動,轉速和負荷都相對穩定,能夠獲得更高的熱效率,保證燃油經濟性。當然,在混動模式下,如果開起來比較 " 溫柔 ",為保證發動機處在 " 合理 " 轉速 / 負荷區間,多餘的動力還會通過發電機為電池組充電。

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