
與象征汽車速度與激情的大排量發動機盛行的時代有所不同,如今在環保、節能減排等理念的深入促進下,除了引發新能源汽車大行其道外,主機廠和零部件企業亦開始在傳統發動機領域尋求突破點,于是一系列中小排量的發動機如雨后春筍般應運而生。一時間,“發動機小型化”正逐步演變為一種趨勢。
小型化發動機備受青睞的原因在哪?制約其發展的因素又有哪些?調查圍繞以上問題展開(調研時間:5月30日-6月1日,參與人數4152人),調查共設3個問題,以下將根據調查結果逐一闡述。
從近年上市的新車型來看,不管是普通大眾品牌,還是國際知名豪華品牌,在“大個子”車型的布局力度上均有所放緩,反而重點布局一些搭載小型化發動機的小排量、小體積的車型。據了解,目前包括通用、大眾、PSA、起亞、本田等汽車集團都開始在華布局小排量發動機技術。
根據大眾的規劃,未來有望在華投產1.2TSI、1.0TSI三缸直噴渦輪增壓發動機,這一系列發動機或將搭載在大眾的廉價車型上。而在混合動力車(HV)領域領跑的日系車企豐田,為了對抗德系車在這方面的領先優勢,準備在華推出1.0L、1.5L和2.0L三個排量的直噴渦輪增壓發動機,并將率先引入1.5T i-VTEC渦輪增壓直噴發動機。此外,神龍汽車已于2015年正式發布“T STT動力系統”,包括1.2T發動機。同時,搭載1.2T的東風標致408已經推向市場。
全國汽車乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹表示,“各大汽車集團集體發力小型發動機,重要原因就是目前日趨嚴苛的排放標準壓力。”這一原因也得到發不發參與者的認同,高達39%的投票占比讓“日益趨嚴的排放法規”成為車企轉眼青睞小型化發動機首要原因,畢竟“史上最嚴”油耗限值——到2020年燃料消耗量降至5.0L/100km的目標對車企而言挑戰極大。
23%的參與者認為車企選擇小型化發動機的初衷是追求汽車產品的輕量化。汽車輕量化已經成為汽車廠商重點博弈的領域,而發動機所在的動力單元占據車身質量比重的18%,發動機減重在汽車輕量化中自然扮演著重要角色。
另外,“全球能源危機”與“節省空間”分別獲得18%和17%的投票占比。當前,能源危機是一個全球性問題,為了提高對能源的使用效率,車企很有必要朝著發動機小型化的方向努力。同時,小型發動機的體積可以節省汽車的內部空間,對汽車底盤、懸掛等的限制也會減少,車企可以有更多的選擇余地。
小型化發動機的時代是否已經全面到來,調查2圍繞此問題展開。結果顯示,六成以上參與者表示小型化發動機的時代尚未全面到來。
一般而言,發動機小型化是指通過減小排量,利用增壓器(渦輪)來彌補輸出功率降低部分的做法。被尊稱為馬自達“發動機先生”的發動機專家人見光夫曾指出“配備小型化發動機的汽車,其實際燃效往往會變差。”
在乘用車領域,車企往往通過渦輪增壓,直噴,自動啟停這些技術來做到動力不變的情況下發動機小型化,達到節能減排的目的。相應地,這樣做會大幅增加制造成本,很可能少量的油耗節省換來更多的成本輸出。拿渦輪增壓技術而言,有業內專家表示,在某些工況下,通過渦輪增壓的小型化發動機未必節油。例如,在我國擁堵的交通狀況下,渦輪增壓發動機運行在不需要增壓的區域,低速低負荷運轉,這樣反而會增加油耗和排放。
如此看來,小型化發動機時代的全面到來尚待時日。但是,如前文所述,隨著政府對汽車節能減排考核時間節點的到來,小型化發動機會成為未來一大發展趨勢,這一點毋庸置疑。
最后一個調查問題緊承問題2,從制約發動機小型化的幾大因素展開。調研結果表明,業界對發動機小型化最大的疑問在于其動力性能是否足夠強勁,39%的參與者認為終端市場對小型化發動機動力性能的誤解是影響發動機小型化市場表現的根本所在。
誠然,發動機小型化可以帶來油耗的下降,然而消費者的痛點在于小型化發動機的動力效率是否一如既往。于是如何在降低發動機排量的同時保證充足的動力成為了小型化發動機能否取得市場成功的關鍵。
技術成熟度(占比30%)成為制約發動機小型化發展的第二大因素。自德系最早將渦輪增壓技術帶入中國市場后,美系、甚至以“自然吸氣”為王的日系都紛紛開始在國內發力渦輪增壓車型。渦輪增加技術成為各家發動機小型化的重中之重。但是,如前文所述,渦輪增加并不是百分百節油,此外,該技術還有存在一些其他問題,如發動機的可靠性會下降;小排量的渦輪增壓、直噴發動機的平順性和噪音可能并不如技術落后的更大排量的自然吸氣發動機控制得好,在自動啟停時產生的振動也讓人感覺不適。
此外,發動機小型化的市場表現還與各地執行的油耗測試體系息息相關。據了解,目前世界上關于輕型車排放油耗試驗的試驗工況主要有三個,它們分別為歐盟的NEDC工況、美國的FTP75工況以及日本的JC08工況。三種工況的適用范圍有所不同,不同工況標準不同,同一輛車經過三種循環工況測試,最終數據也會不同。
歐盟的NEDC工況現存于歐洲、中國、澳大利亞等國家,該工況對小型渦輪增壓車型十分有利。在歐洲,小排量渦輪增壓不僅可以幫助車廠輕松達到排放指標要求還可以降低排量稅。然而,近些年,歐盟加強了汽車排放限制,并有意摒棄NEDC工況測試機制,采用全新的“世界輕型車測試程序”(WLTP),新規則有望在2020年前后得到實施。全新的WLTP標準實施之后,小型渦輪增壓發動機在油耗方面的優勢將難以延續。