发动机小型化趋势明显动力性能表现成市场痛点

与象征汽车速度与激情的大排量发动机盛行的时代有所不同,如今在环保、节能减排等理念的深入促进下,除了引发新能源汽车大行其道外,主机厂和零部件企业亦开始在传统发动机领域寻求突破点,于是一系列中小排量的发动机如雨后春笋般应运而生。一时间,“发动机小型化”正逐步演变为一种趋势。

小型化发动机备受青睐的原因在哪?制约其发展的因素又有哪些?本期盖世汽车业界调查围绕以上问题展开(调研时间:5月30日-6月1日,参与人数4152人),调查共设3个问题,以下将根据调查结果与专家访谈逐一阐述。

从近年上市的新车型来看,不管是普通大众品牌,还是国际知名豪华品牌,在“大个子”车型的布局力度上均有所放缓,反而重点布局一些搭载小型化发动机的小排量、小体积的车型。据了解,目前包括通用、大众、PSA、起亚、本田等汽车集团都开始在华布局小排量发动机技术。

根据大众的规划,未来有望在华投产1.2TSI、1.0TSI三缸直喷涡轮增压发动机,这一系列发动机或将搭载在大众的廉价车型上。而在混合动力车(HV)领域领跑的日系车企丰田,为了对抗德系车在这方面的领先优势,准备在华推出1.0L、1.5L和2.0L三个排量的直喷涡轮增压发动机,并将率先引入1.5T i-VTEC涡轮增压直喷发动机。此外,神龙汽车已于2015年正式发布“T STT动力系统”,包括1.2T发动机。同时,搭载1.2T的东风标致408已经推向市场。

全国汽车乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,“各大汽车集团集体发力小型发动机,重要原因就是目前日趋严苛的排放标准压力。”这一原因也得到不少参与者的认同,高达42%的投票占比让“日益趋严的排放法规”成为车企转眼青睐小型化发动机首要原因,毕竟“史上最严”油耗限值——到2020年燃料消耗量降至5.0L/100km的目标对车企而言挑战极大。

23%的参与者认为车企选择小型化发动机的初衷是追求汽车产品的轻量化。汽车轻量化已经成为汽车厂商重点博弈的领域,而发动机所在的动力单元占据车身质量比重的18%,发动机减重在汽车轻量化中自然扮演着重要角色。

另外,“全球能源危机”与“节省空间”分别获得18%和17%的投票占比。当前,能源危机是一个全球性问题,为了提高对能源的使用效率,车企很有必要朝着发动机小型化的方向努力。同时,小型发动机的体积可以节省汽车的内部空间,对汽车底盘、悬挂等的限制也会减少,车企可以有更多的选择余地。

小型化发动机的时代是否已经全面到来,调查2围绕此问题展开。结果显示,六成以上参与者表示小型化发动机的时代尚未全面到来。

一般而言,发动机小型化是指通过减小排量,利用增压器(涡轮)来弥补输出功率降低部分的做法。被尊称为马自达“发动机先生”的发动机专家人见光夫曾指出“配备小型化发动机的汽车,其实际燃效往往会变差。”

在乘用车领域,车企往往通过涡轮增压,直喷,自动启停这些技术来做到动力不变的情况下发动机小型化,达到节能减排的目的。相应地,这样做会大幅增加制造成本,很可能少量的油耗节省换来更多的成本输出。拿涡轮增压技术而言,有业内专家表示,在某些工况下,通过涡轮增压的小型化发动机未必节油。例如,在我国拥堵的交通状况下,涡轮增压发动机运行在不需要增压的区域,低速低负荷运转,这样反而会增加油耗和排放。

如此看来,小型化发动机时代的全面到来尚待时日。但是,如前文所述,随着政府对汽车节能减排考核时间节点的到来,小型化发动机会成为未来一大发展趋势,这一点毋庸置疑。

最后一个调查问题紧承问题2,从制约发动机小型化的几大因素展开。调研结果表明,业界对发动机小型化最大的疑问在于其动力性能是否足够强劲,39%的参与者认为终端市场对小型化发动机动力性能的误解是影响发动机小型化市场表现的根本所在。

诚然,发动机小型化可以带来油耗的下降,然而消费者的痛点在于小型化发动机的动力效率是否一如既往。于是如何在降低发动机排量的同时保证充足的动力成为了小型化发动机能否取得市场成功的关键。

技术成熟度(占比30%)成为制约发动机小型化发展的第二大因素。自德系最早将涡轮增压技术带入中国市场后,美系、甚至以“自然吸气”为王的日系都纷纷开始在国内发力涡轮增压车型。涡轮增加技术成为各家发动机小型化的重中之重。但是,如前文所述,涡轮增加并不是百分百节油,此外,该技术还有存在一些其他问题,如发动机的可靠性会下降;小排量的涡轮增压、直喷发动机的平顺性和噪音可能并不如技术落后的更大排量的自然吸气发动机控制得好,在自动启停时产生的振动也让人感觉不适。

此外,发动机小型化的市场表现还与各地执行的油耗测试体系息息相关。据了解,目前世界上关于轻型车排放油耗试验的试验工况主要有三个,它们分别为欧盟的NEDC工况、美国的FTP75工况以及日本的JC08工况。三种工况的适用范围有所不同,不同工况标准不同,同一辆车经过三种循环工况测试,最终数据也会不同。

欧盟的NEDC工况现存于欧洲、中国、澳大利亚等国家,该工况对小型涡轮增压车型十分有利。在欧洲,小排量涡轮增压不仅可以帮助车厂轻松达到排放指标要求还可以降低排量税。然而,近些年,欧盟加强了汽车排放限制,并有意摒弃NEDC工况测试机制,采用全新的“世界轻型车测试程序”(WLTP),新规则有望在2020年前后得到实施。全新的WLTP标准实施之后,小型涡轮增压发动机在油耗方面的优势将难以延续。

文章来源:盖世汽车