中國網汽車9月12日訊 中國汽車産業發展(泰達)國際論壇將於2015年9月11日~13日在天津濱海新區舉辦,有國家部委領導、企業集團高層、權威專家學者等共計700余位國內外汽車行業嘉賓齊聚天津,圍繞年度主題“新常態•2020産業願景與路線圖”進行戰略性、前瞻性研討,共同展望汽車産業發展宏偉藍圖。中國網汽車對此次論壇進行現場報道。
以下是李斯特技術中心(天津)有限公司總經理Frank Beste發言內容:
我非常榮幸今天有機會來總結一下李斯特對於2020年汽油車動力引擎的一個發展預測,我們可以講,對於未來乘用車SC引擎發展最重要的推動力是法規,全球的法規在要求減少二氧化碳的排放,將駕駛迴圈和真正的客戶需求結合起來,RED實際駕駛排放測試的迴圈影響變得基本不可能了,假設汽車的技術發展包括新的一個動力總成的發展,這都是我們AVL的核心技術。我們可以看到一個清晰的趨勢,包括越來越電動化的氛圍和連續性。
客戶當然必須要決定動力總成的影響,影響它的決策,其中決策包括總體的車輛擁有成本,當然還包括駕駛體驗。
對於排放的法律WLTC引用了更好的將迴圈負載和客戶駕駛的體驗結合起來,負載點現在已經朝著更高負載來進行轉化,而且現在也是在一個迴圈清晰迴圈定義當中可以重復的,這種變化具體如何能夠影響能效的消耗,我們發現,負載的消耗增加多少,會更好的ICI,EC更高負載的效率,因此NEDC和WDC的能源消耗對各種發動機是差不多的,新的RED的方法不一樣了,除了對於平均負載的普遍的增加,同時還引入了一個叫做預測性的因素在這個方程中引用,第一次我們不同的駕駛習慣,比如快跑車那樣或者謹慎開車,小心翼翼開車都需要考慮,需要我們統計學的方法來分析,相關的因素。
對於不同的可視性,不同的圖,我們看上面的圖,表明瞭能源消耗的一個在不同的動力驅動值的一個分佈,NEDC表明在大概6-12千瓦的推動力的時候的一個巔峰價值。
WLTC的能量分佈一般是在20-40千瓦的範圍,但是只是對於NEDC來説,比如説需要考慮小心駕駛和像跑車駕駛方式,如果考慮這一點提供非常廣泛的區間。如果我們在下面這個圖就是一個分佈累計疊加起來。
對於NEDC來説是22千瓦。對於WLTC增加18千瓦,對於RED來説是22-45千瓦的範圍之內。當然當我們在産出這樣的一個對於分佈來説,對於比較重的SUV,能量消耗的分佈是根據更高的性能值來進行分佈進行變化的。
所以説現在問題就是,哪種發動機的技術可以適應實現最高的能源消耗,好處就在這樣一個非常廣泛的動力分配範圍之內,我們剛才聽到柴油機,肯定我們都知道,柴油機的發動機的好處是在整個的發動機的使用過程中都可以提供好處,這種能量消耗的好處不僅僅是在城市工況之下,還在高速工況都能享受好處。
還有混合動力主要在城市工況情況下獲得好處的。那麼只是在比較高的負載的好處非常有限,不同的技術,比如DOD技術,或者精義的技術,在較低的功率範圍之內。
所以説現在要求的就是下一個迴圈,就是汽油的引擎由彌勒引擎由高溫和低溫ERG在前點的能量消耗改善,但是在比較高的負載情況下,不太可能的。
那麼同一個效率值在柴油機也是可以實現的,不同的技術方法的發展能夠使得內然迴圈的範圍進一步擴大,現在我們有了宏大ELNK引擎,我們用於增加曲距的設計,通過將活塞的動力設置,大概減少40%的吸入的範圍。
如果實施一個加強的擴大的氣缸,我們現在有不同的方法在考慮,總結起來這種解決方法很複雜,但是潛在的好處就是能夠大幅度減少在流動當中的,在不同氣缸當中流動的損失。
李斯特公司建議米勒迴圈的方法,使用閥門的時間控制來減少吸入和壓縮的項並因此能夠實現一個延長的擴大。在可實現的具體的引擎性能的減少必須要通過一個排量增加,這樣不能使任何的再縮小,而是需要一個合適的尺寸大小,不是極端的縮小,越小越好那樣。
這張圖看到的是一個基線,我們的背景值作為一個具體的功率和引擎排量的一個方程公式,我們發現兩個主要的發現趨勢,對於汽油引擎,最高的燃油經濟性朝大概每千瓦2個GR的點的消耗,而且我們還有引擎最頂端的具體的性能已經達到差不多每升200千瓦。李斯特已經開發一個展示車輛,剛才兩個趨勢都有展示,一會兒詳細的介紹。
從我們現有的主流引擎大概的一個SFC是每千瓦235GR的具體的功率,大概65-95千瓦,這兩個指標都需要剛才我們所講的具體的技術的應用,最關鍵的問題是,是不是可能將這兩個技術結合在一起,放在一個引擎當中。
現在答案是很難,因為對於一個新的要求,很難兩邊進行妥協,引擎的邊界的調節現在已經必須是百分之百支援未來的發展目標的。
那麼根據傳統的TJDI引擎,有具體的最佳點的能量消耗每千瓦小時240GR,以及標準的閥門值。我們大概能夠改善每千瓦小時15kg,這個是可以實現的。如果我們在這些低溫的強力的高壓的壓值,燃料的經濟性可以再減少大概每千瓦小時200kg但是如果現有BMEP的損失需要進一步的進行平衡是根據排量的增加來平衡,因此總體的方法我們需要第一米勒迴圈,第二增加壓縮率,低溫的ERG,還有合適的車型大小。
這個技術已經在一個AVL的展示車輛當中實施,這個將在2014年第一次展示出來,對於引擎合適的大小以及排量的時候,我們又增加了1.6L,低溫的一個排放以及增加的壓縮率,我們也實現了閥門的總成系統已經調試適應于米勒系統通過閥門的提升,並將閥門在和火花塞和其他的一些閥門的調整時間也實現了,而且低溫的ERG系統和電力的ERG充電系統已經加上,這樣的汽車測試的一個1.25kg。
現在我們已經開始實現了大概每千米90g二氧化碳的減排,而且我們發現整個經濟效率非常高,也是可以推動我們這在方面進一步的改善,此外我想還應該提到就是我們的這些技術是可用的,而且同時可以達到經濟效益幫助我們進一步的減少燃油消耗。
對於我們的這一個最佳表現的方法,李斯特現在已經開始有了各種不同的釋放車,在去年10月份的時候,沃爾沃和李斯特共同進行了相應的開發,沃爾沃高性能驅動動力總成概念已經開始幫助我們達到了一個450馬力的效果。
我們的發動機應該是兩升發動機,而且我們有一個三重的動力設置,而且發動機同時使用了兩個並行的渦輪增加器,而渦輪增壓器由12V電力驅動的,而我們的空氣壓縮要性能更好一些,要超過我們直接把空氣進入汽缸的表現程度,當然這並不是結束,因為我們這在方面還再繼續研發我們當年的研發目標是每升200千瓦,我們有新的李斯特示範器,再展現出來,所以我們又會問個問題,為什麼不同時可以使用我們的最高的效率,以及我們的高性能,把二者融為一體,從而幫助我們進一步的減少燃油的使用,可以提高駕乘的體驗,我們的這樣的目標不能夠允許我們作出任何的妥協,為了實現動力總成方面的效率,我們無疑會有一些局限性,所以當前的技術會包括有一個可變化的氣缸通程系統,同時有一個可變的壓縮比,所有的技術都在李斯特的開發過程中,通過這種方式我們還有一個緊湊型的不可變的壓縮系統,這個系統可以幫助我們更好的在當前的發動機結構當中使用,我們現在正在開發一個兩部的VCR共軌體系。
那麼2014年3月份剛剛更新的ICCT報告指出現在對於車隊來説,已經實現了一個每100千米6.9L的目標,這當然是針對大概車重為1290千克的車輛而言的,但是預期我們如果可以實現,每一百千米5L將會在2020年實現標準,在2025年為100公里4L,在當前情況下進一步開發,而且通過動力總成和其他車輛相關的措施融合起來,才能做到。所以在這方面需要進一步優化我們的技術。
因此我們要知道,如果要提高燃油的效率,減少燃油消耗,需要我們可以去想出一個整合性的,一系列的綜合的工程方案,無論是從動力總成還是到整車都要想一些全面性的方法,不只是局限于發動機本身,我們知道到了2018年中國將會處於第四階段,第四階段的限值將會更低一些,我們只有通過採取一整套的方案才能夠幫我們去實現這一點,而且只有這種方式能讓我們面對中國第五階段的要求,通過達到這個目標,動力總成需要發揮更重要的作用,幫助我們進一步減少燃油消耗,與此同時,我們要減少汽車輕量化等等不同的措施,而李斯特和我們的汽車開發的合作夥伴,我們將會提供相應的分析,還有最佳的技術路徑來幫助大家來實現第四階段和第五階段的目標,當然我們覺得從一開始的時候,這種解決方案可能看上去而且非常具有經濟效益,可以幫助整車廠商來進一步的開發符合法律法規要求的車輛。
一個總結,我們知道未來的法規,無論是國四還是國五還是京六,將會大幅度增加對技術的需求和對優化的要求,而事實證明,傳統發動機技術依然有進一步改進的空間,但如何控製成本,並且在此前提之下達到最優的結果,我們就要採取雙管齊下的方式,即為要權衡動力總成,以及整車這兩方面在油耗方面的措施。
最後還有一點也是非常重要的,就是我們需要去改進變速箱的特性,並且要引入混動技術才能有效提高車輛整體效率和性能。