[汽車之家 啟示錄] 剛剛過去的2016年北京國際車展余溫未降,不僅給我們帶來了汽車外觀設計方面的視覺盛宴,更是如往常一樣,各大車企在技術領域可謂百家爭鳴,不相上下。雖說每年在技術方面的進步還是那么幾大類,但究其近年來的發展而言,從很多方面都有著順應未來時代潮流的新動向。讓我們在本次車展技術盤點的過程中,一同來聊聊未來汽車科技究竟何去何從?
作為一臺車,其結構簡單一些講無外乎就是那幾個部分:車身、底盤、發動機、傳動、內飾。當今街上跑的這些常見車型已然把這幾點研究透徹,而不斷推陳出新的技術也在一步步改變著這些部分的結構與理念。這時候可能有人會問:理念?除了結構,傳統車結構方面的很多理念也會隨著科技進步而改變嗎?
而若說到這樣的改變,相信大家對未來汽車的技術發展方向就更加關心了。別著急,我們一步步來,先從車輛的心臟:發動機看起。
● 心之所向——發動機技術
從本屆車展看,各家車企在發動機領域的創新依舊,而與往屆存在較大不同的是,本次車展的一些車企們更傾向于嘗試很多新鮮結構,一改以傳統發動機為基礎的技術升級,甚至于說,這是一種發動機方面的變革都不為過。
當然,也并不是所有發動機都有這么大革命性的改變,主流技術的大面積普及也是今年車展所能看到的方向。而若說到主流,時下依舊是汽油發動機的天下,那么這一部分,我們先從傳統汽油發動機說起。
可能在十幾年前,大眾和三菱的這一做法確實比較前衛:一改在進氣歧管內進行噴油的方式,改在缸內直接噴射,實現熱效率的提高,并普及到量產車上(若單從歷史角度來說,其實早在上世紀50年代就有了直噴汽油車,只不過當年技術并不成熟,也未得到普及)。與歧管噴射相比,直噴的噴射壓力大,霧化效果好,噴射控制更靈活精準,但也因多次噴射過程中,可能存在多次噴射中,某一次噴射的部分油霧僅起到了散熱作用,故在某些工況下并不省油。
技術層面上講,實現這一舉措從原理上并不難,柴油發動機早就用上這樣的結構了(當然,柴油發動機是壓燃式,實現起來相對簡單),但因為其需要依托一套高壓噴油裝置,并且高油品要求和如何控制排放都成為了其發展道路上的難題,直到近年來人們將直噴和歧管噴射混合在一起,實現雙噴射,這一問題也算是找尋到了未來發展中的解決方案。
而在歷經十余年的演變過后,這項技術早已不是當年那個“只能吃細糧的黑科技直噴發動機”了,隨之而來的是由于技術成熟而實現的大面積普及。有一句話說:技術是要依托于需求而發展。的確,直噴技術配合小排量+小慣量渦輪的舉措,加之國內外正在普及的集成化理念和混合歧管噴射的直噴系統,這一切都是在為同一個目標:日漸嚴苛的排放標準。
環境改變生活,在工業化發展的現代社會中,空氣污染絕對是全球一同亟待解決的問題,身處北京的我對此必然是感觸頗深,如果有一股清風吹走霧霾,那這一天給自己放個假都合適。那么為解決這一問題,很多國家是通過限制車輛排量的舉措和提高排放測試難度,鼓勵小排量車和新能源車發展,從而治理空氣環境。姑且先不說這種解決方法的合理性,從某種角度上講確實讓小排量渦輪直噴發動機如魚得水,大面積普及這些技術也就不足為奇了。
國內的這種發展趨勢已成主流,但不代表所有車企都在走這條道路。觀致與科尼賽克的合作就為汽油發動機的未來發展提供了一條新思路:取消凸輪軸設計,改用油壓與氣壓配合的控制單元控制執行氣門的開閉與升程高低。單從結構上看,取消凸輪軸而采用新結構控制,一定程度上能夠看出未來發動機技術是要重點依靠電子控制領域,簡化機械結構,讓更多的機械設計轉變為簡單的通過電子控制單元來代替。并且改用電磁閥實現原凸輪軸所完成的功能,可以實現更精準的控制正時與升程,優化空燃比,讓一臺歧管噴射發動機的熱效率同直噴發動機一樣好,并且還有很好的減重效果。
以科尼賽克和觀致合作的發動機為例,當發動機取消凸輪軸和傳統配氣正時之后,發動機上部體積得到明顯縮減,缸蓋部分可以減小50%之多,而整體質量也可以下降30%。
由機械轉為電子化,這樣做的好處更多是為了簡化結構、減重,并在反應時間與精準控制方面均有優勢,也同樣因為對電子控制的依賴性越來越大,未來的發動機技術很有可能將不再比拼機械結構,轉而比拼電子控制邏輯這一領域。
大面積依托電子控制技術并簡化機械結構的未來發動機技術,將極有可能成為未來發動機發展方向的主流趨勢。我們猜測:發動機結構將會越來越簡單,通過不同電子控制程序的調整,實現不同的控制邏輯,讓發動機做到不同的輸出特性。
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