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电动汽车来势汹汹,内燃机该如何证明自己“依旧年轻”?

2019年12月24日 09:35:04
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来源:汽车头条

曾几何时,身边开始讨论电动汽车的朋友越来越多,电视中也开始播放欧洲国家计划禁售燃油车的消息,荷兰更是提出要在2025年禁售燃油车。似乎在一夜之间,电动汽车如同一位革命者来势汹汹,发誓要将已经在我们身边默默陪伴了一百多年的燃油车撕碎后扔进贴着落后标签的废纸篓,堂而皇之的登上“一哥”的宝座。

然而事实真的是这样吗?我们可以算一笔账,以北京地区为例,冬季电动车百公里电耗大约近20度,快充站的一度电费用大约在1.8元,所以折合下来百公里费用大约在40元左右,折换成油耗在6升左右。并且这里面我们还没有计算充电时车辆停车的费用,所以电动车的经济性以目前的内燃机技术是完全可以达到的。

而电动汽车最大的优势就在于效率转化,如果单纯的从电动机和内燃机的做工效率方面进行对比,你会发现内燃机它需要将燃料的化学能转化到热能,再从热能转化到机械能,所以效率要略逊于电动机。

不过国际上目前通行的算法叫全生命周期,计算整车从生产使用一直到它报废整体的能耗,依照这个模式计算,电动车的整体效率就出现了大幅度下降。其主要原因就在于我国的电力供应模式,不同于欧洲采用风电、核电等清洁能源,我国现在的电力60%至70%还是依靠煤炭发电,所以整体能源转化效率并没有与搭载内燃机的车型拉开太大差距。

势均力敌,二者难以完全取代

不可否认,电动汽车将会是未来车辆驱动形式的重要一种。但是,以目前的技术水平来说,无论是电池能量密度,还是电芯发展技术,都处在瓶颈期,短期内很难得到彻底的解决。就更不要说在冰天雪地的东北地区,电动车几乎难寻踪迹。

正因如此,宝马集团研发董事曾公开表态:“汽油发动机至少还可以存在30年” 。话虽如此,但是从开始实施全球最严苛的国六排放标准的那一刻起,我们心里都知道,未来对于内燃机的要求只会越来越高。而要想抵抗来自电动汽车的冲击,那内燃机就必须要做到提高现有效率,证明自己“依旧年轻”。

正本清源,从源头入手

低排放、低油耗是压在当今内燃机身上的两座大山,想要尽可能的减轻这两座大山的压迫,单单从现有发动机上小打小闹进行微调是很难实现目标的。必须从发动机设计的源头入手,加以改造。

其实对于当下主流的1.5L及以下小排量发动机而言,已经有诸多的研发实验室对其进行过实验,结果发现最佳单缸排量区间为0.33L-0.5L,在这个区间中,发动机的整体表现最为优异。就好像一个胃口正常的人,你每天只让他喝一小碗粥,却让他干着重体力活,自然无法胜任。同理你让一个人天天吃满汉全席,一天吃8顿,然后让他马上干体力活,自然也略逊一筹。

所以合理的设计每一个单缸的排量就显得至关重要了,它关乎到发动机能不能吃饱,有没有力气干活。而这一点恰恰也是上汽通用在研发第八代Ecotec发动机所关注的重点,它在设计之初就采用了业界领先的“单缸最优”原则,例如第八代Ecotec 1.3T发动机,上汽通用就为它选择了0.45L的单缸排量,按照实际需求为整车配备最佳排量,实现发动机的高效运转。

拥抱变化,电气化时代已经到来

俗话说罗马不是一日建成的,这句话也同样应用在内燃机身上。采用合理的单缸设计原则固然重要,但这就像是为一栋高楼打下了坚实的地基,而要想万丈高楼平地起,就必须做到与时俱进。

以前在我们的印象之中,凡是提到智能化、电气化就必然会联想到电动车,但是这其实并不单单是它的专利,对于内燃机汽车而言也相当重要。他山之石可以攻玉,内燃机要想证明自身“依旧年轻”就必然需要向信息化、电气化、智能化方向发展。

上汽通用的第八代Ecotec内燃机为例,首先他们将燃油喷射系统压力从原本的20MPa提升至35MPa,让喷射出的燃油雾化效果更好。这效果就像经过乳糖水解之后的舒化奶,能够让人体更加容易吸收。对于汽车来说亦是如此,经过35MPa高压缸内直喷后的燃油,其粒子直径可达8微米,从而使得缸内燃烧更充分,热效率更高,还能够降低微小颗粒排放。

除了燃油喷射系统进行升级之外,上汽通用的第八代Ecotec发动机还配备了ATM主动热管理系统,能够对废气和气缸温度进行热量优化管理。通过ECU直接控制水泵转速及智能热管理模块的球阀角度,做到了智能精确的控制冷却系统各环路的流量,从而满足对于系统热量的精确管理,实现快速暖机,机油加热,停机冷却的功能。即便是在冬季的北方也能够做到点火就走,无需暖车,大大方便了我们的日常使用。

配合出众,方可相得益彰

对于消费者来说,关注的重点往往是发动机。诚然,作为车辆的心脏,发动机固然重要,但是作为它的搭档——变速器的功劳也是不可忽视。

如果一台出色的发动机配上一台逻辑混乱的变速箱,那它们就好比一名专业的田径运动员,在百米赛跑的时候穿上了厚重的木屐,即便是你有十八般武艺也难以施展拳脚。而如果是一台出色的发动机搭配性能出众的变速箱,那么就好比百米飞人博尔特穿上为他量身定制的专业跑鞋,能够带给你十分顺畅的驾驶体验。

这一点对于上汽通用来说早已考虑到了,在研发第八代Ecotec发动机的同时,也在正向开发全新的CVT变速箱。正因为二者是通过同步正向开发而来的,所以从在硬件匹配上就能够让发动机与变速箱达到最佳条件,实现动力传输效率的大度提升和动力的平顺输出。

同时这台全新的CVT变速箱还是国内率先采用钢链式结构设计的变速系统,其链条总成由1500多个零部件组成,通过最优的组合排布设计,达到了NVH性能、耐久性能和传动效率的最佳平衡点。并且整体的传动效率在全速比范围内都明显优于市场上常用的推力钢带式CVT,实现了传输效率的提升。

虽然说目前电动汽车来势汹汹,但是作为传统内燃机一方的人们并没有坐以待毙,反而是正面迎敌。其中的代表莫过于上汽通用的第八代Ecotec发动机系列,凭借着内燃机的设计优化、电气化改造以及传输效率的提升,做到了全工况下的高效动力输出,并且在环保方面也满足当今全球最严苛的国六b排放法规,实现了性能与排放的优化统一,证明了自己依旧年轻。

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