在当前国内成品油高位运行的态势下,汽车燃油经济性的优劣,已经在很大程度上影响普通消费者的购车选择。为此,各大汽车制造商均不惜代价开展节油技术的研发竞赛,比赛项目也从主战场发动机,扩展到了变速器,以及众多原先未曾引起重视的“新大陆”。其中,备受业界关注的节油技术包括:VVT汽油发动机、双离合器变速器及轻量化等技术。
正受热捧的VVT汽油发动机
VVT是发动机可变气门正时技术(Variable Valve Timing)的英文缩写。与电控燃油喷射系统取代化油器一样,VVT也令汽油发动机再次了发生重大技术升级。简单地说,VVT系统通过其控制及执行系统,对发动机进气/排气凸轮的相位进行调节,使得气门开启、关闭的时间能更灵活、更准确地满足发动机的转速变化,提高充气效率,进而提升发动机的燃油经济性、降低废气排放,以及增强动力性。
目前,宝马、大众、丰田、本田及三菱等跨国汽车制造商纷纷推出VVT发动机产品。据专家介绍,VVT作为发动机配气机构一项电控技术,不同汽车厂家VVT的功能结构、控制策略及性能参数等也会有所差异。例如,丰田凯美瑞智能可变气门正时系统VVT-i只能实现进气正时可变;本田雅阁i-VTEC发动机可以实现进气门正时可调及气门行程可变;2008款别克君越ECO智能发动机的D-VVT系统,能够同时调节进气及排气气门正时。
能够节油的VVT技术,已经在国内得到大量推广,并迅速从中高级车向经济型车领域扩展。例如,昌河铃木新款利亚纳、长安马自达2及丰田Yaris等合资品牌或引进车型均装备了VVT发动机。同时,自主品牌汽车制造商也在VVT技术研发上取得突破。吉利远景1.8搭载的JL4G18发动机,便是国内首款自主研发的VVT发动机。去年8月,吉利还公布了一台1.5升的VVT发动机。去年底,力帆耗时2年自主研发的1.8升VVT发动机亮相,据称可降低油耗15%。今年4月的北京车展上,海马公司一举推出1.6升、1.8升和2.0升三款VVT系列发动机。另外,奇瑞汽车、比亚迪及华晨公司也正在加速推进VVT“造芯”计划。
方兴未艾的双离合器变速器
“省油、好开”是车主对座驾的共同期待。以往,在选择何种类型变速器时,燃油经济性与操纵舒适性两大要素之间总是存在矛盾。不过,随着双离合器变速器DCT的面市,有望化解这一格局。
DCT通过两个离合器自动进行的交替离/合动作,取代了驾驶者踩踏离合器踏板的动作,大大缓解了驾驶者的劳动强度。同时,由于DCT避免了变速器换档过程中的动力传递中断,其燃油经济性比自动变速器,甚至手动变速器还要高。以福特与Getrag共同开发的PowerShift为例,其燃油效率可比4速自动变速器提高12%左右;即便是与传统的手动变速器相比,大众汽车7档双离合器变速器也可节省油耗达6%左右。
电控双离合器是DCT的核心部件,目前,全球仅有美国博格华纳及德国舍弗勒集团LuK品牌等少数几家公司生产。据专家介绍,与博格华纳采用的湿式双离合器技术路线不同,LuK干式离合器节省了湿式结构所需的相关液力系统,其传递扭矩的效率更高,燃油经济性更好。对比数据显示:同一款最大功率77 Kw的1.9 TDI发动机,配备7档干式DCT比6档湿式双离合器变速器节省超过10%的燃油。
现在,DCT之风也已经由德国刮进了国内,大众汽车也有意于2010年在大连工厂本土化生产7档DCT。今年5月,在国家发改委的推动下,上汽、一汽、东风、长安、华晨、奇瑞、吉利等国内10多家主要企业和美国博格华纳成立了“中联发实业有限公司”,共同研发DCT的关键技术。
脱胎换骨的轻量化技术
国际权威的技术分析显示:如果汽车重量降低10%,油耗可以减少5%~7%。因此,推进汽车轻量化对降低油耗,也具有不容忽视的意义。事实上,轻量化并非什么新概念。现在,已经得到应用的轻量化技术包括:发动机缸体采用铝合金取代原先的铸铁;底盘悬架件及制动卡钳改用铝材料;仪表板骨架,甚至方向盘骨架换成更轻的铝或镁合金材质;铝合金车身;可以减薄车身钢板厚度的高强度钢……。
除了上述金属材料之间的替代方案外,具有更大减重效应的塑料,正逐步成为汽车轻量化的新宠。例如,用塑料替代金属生产的发动机进气歧管,可在该部件上实现减重50%;行李箱盖及翼子板等大尺寸车身金属覆盖件,车窗及天窗玻璃等部件,更能发挥塑料的绿色效应。再如,欧宝可赛Corsa的座椅金属骨架,也创新性改用了更为轻巧的工程塑料座椅壳。据专家介绍,采用重量更轻的铝、镁或高强度钢替代传统的钢铁材料,虽然能降低重量,但很难降低汽车制造成本。因此,既能减重,又可降本的塑料非常适应当前汽车工业所需。为此,近年来,诸如SABIC、拜耳、巴斯夫及罗地亚等国际化工巨头在汽车行业非常活跃。其中,巴斯夫还于去年10月在上海成立了其全球首个地区性汽车产品技术中心。
去年12月,由中国汽车工程学会、一汽、东风、吉利、奇瑞、长安、中国汽车工程研究院、吉林大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学、宝钢及西南铝业等12家单位组成的“汽车轻量化技术创新战略联盟”宣告成立。据悉,这也是我国汽车产业涉及面最广的跨企业、跨行业、跨区域的技术创新战略联盟,表明发展轻量化技术在我国汽车界已形成共识。
虽然汽车所需的石化燃料资源是有限的,但是人们对提升汽车节油性能的渴望却是无限的,这便为各类节油技术提供了发展机遇。除上述技术外,诸如汽油机缸内直喷技术、汽油机涡轮增压器、废气再循环装置(EGR)以及能够比汽油机节省多达30%油耗的绿色柴油机等新技术和新产品,也呈现出广阔的发展前景。随着拥有百年历史的发动机技术的日臻完善,如今汽车及零部件企业已经将挖掘节油潜力的目标扩展到了那些看似与油耗无关的“新大陆”,电动助力转向系统EPS是其最新代表技术之一。与液压泵始终处于保压状态的传统转向系统相比,EPS不仅省略了液压泵及相关传动装置,而且只在转向时电机才开始工作,因此可节省约3%的油耗。可见,只要汽车车轮滚滚向前,汽车节油之路也将继续奔向前方。