发动机节能减排应从“小”做起

来源：中国汽车动态网作者：时间：2008-09-10 【大中小】

　　目前，整车和零部件企业正在不遗余力地进行节能减排技术的研发。随着石油价格的上涨，以及欧盟对于高CO2排放车辆惩罚期限的日益临近，如何提高车辆的燃油性，成为我国整个汽车产业面临而又亟待解决的一大课题。

　　对于混合动力、燃料电池、氢动力的发展，行业内依然有非常多的争论。曾经被认为仅仅是理论上可行性的小型化（downsizecl）发动机正逐步被人们所关注，一些技术先进的小型化发动机样机已经推出，其中的一些正准备投入商业化生产。

　　专家认为，降低二氧化碳排放物，以及越来越严厉的其他排放法规，是开发未来内燃机最重要的挑战。从目前发动机节能减排的研究成果和发展趋势来看，推广小排量车、实行发动机小型化，应该说是传统发动机技术发展的趋势。所谓小型化发动机，是指在原先的大尺寸发动机的基础上，通过加上一系列的先进技术，使得发动机的尺寸缩小，排量降低，但发动机的性能没有降低，甚至有所提高。可见，发动机节能减排应从“小”（发动机小型化）做起。

　　一、国外正在推动发动机小型化技术的研发

　　中国汽车工程学会常务副理事长付于武认为，开发更节能更环保的小型车，这是现代国际汽车产业的技术方向，美国、日本等发达国家都在开发高技术水平的小排量车，实现发动机小型化。

　　欧盟委员会在2007年底通过了提高汽车尾气排放强制性标准的法案，根据该法案，欧盟将逐步加大对尾气排放超标汽车的处罚力度。欧盟对于高CO2排放车辆的重额处罚，正在推动发动机小型化技术的开发。对于汽车零部件供应商来说，欧盟这一新规的推出，提供了新的商机，但或许还将为此投入更多的研发资源，甚至出现新一轮的企业资产重组。

　　目前，已经或即将提供小型化发动机的生产商已量产的有：

　　大众：1.4L TSI，替代1.6L–2.0L汽油发动机；

　　菲亚特：1.4L T–Jet，替代1.6L–1.8L汽油发动机；

　　雷诺：1.5L柴油发动机（Laguna），1.2L汽油涡轮发动机（Twingo）;

　　雪铁龙：1.6L柴油发动机（C5），作为1.8L汽油发动机的选装配置；

　　宝马：2.0L双涡轮柴油发动机（宝马1系列）；

　　通用：1.6L涡轮增压汽油发动机（运动版Opel Corsa、Astra）；

　　研发之中：

　　菲亚特：2缸、0.9L汽油和柴油发动机（500、Panda）；

　　雷诺：3缸、0.9L涡轮增压汽油发动机，替代1.2L 4缸、1.4L涡轮增压汽油发动机，作为2.0L发动机的可选择配置；

　　大众：0.6L 2缸和0.9L 3缸（Up微型车）发动机；

　　福特：1.6L涡轮增压汽油发动机，作为2.0L和2.3L发动机的选装配置；

　　宝马：双涡轮柴油发动机I6，替代V8柴油发动机。
　　
　　另外，一些发动机小型化的关键技术也实现了突破。如汽油直喷，是能够实现发动机小型化的关键技术。该技术的零部件供应商有博世、电装、德尔福、大陆等，产量已经超过百万套，并已形成规模经济。

　　目前，菲亚特公司宣布，将于明年下半年在塞尔维亚生产微型车TOPolino。这款微型车将配备欧洲汽车市场上最小型号的发动机，此款发动机为两个汽缸，排量0.9升，该发动机拟在波兰生产。

　　二、发动机小型化乃节能减排技术的发展趋势

　　业内人士认为，小型化是传统发动机节能减排技术发展的趋势。最近三年来，几乎所有的生产商、研发机构，以及相关的零部件配套厂家都在发动机小型化方面投入了相当大的精力。

　　专家指出，降低发动机的排量，一般来说可以减少20%的CO2排放。这是拥有高技术含量和高性价比，并且在改进燃油经济性方面有显著效果的发动机投入实际应用的方法之一。小型化发动机在减少CO2排放方面的效果可能不如混合动力车那么大，但是这种解决方案便宜得多。先进的小型化汽油发动机在城市工况时，能减少20–25%的CO2排放；在高速公路工况时，能减少10%。而更进一步3%CO2排放的减少，可以通过停止–启动系统来获得，另外5%则可以通过手自动一体自动变速器来获得。

　　专家认为在缩小发动机排量的趋势中，汽油发动机无疑走在了前列。但是，为了实现提高燃油经济性，降低CO2排放的目标，汽油发动机相比较柴油发动机来说，在技术方面需要较大的改进。并且小型发动机在正式被消费者接受之前，有许多问题需要解决。如小型化汽油机需要直喷和涡轮增压技术来提高功率，对于小型化发动机来说，还有一个需要解决的问题是振动。改进的小排量发动机能够获得更高的效能，主要有两个原因。最显而易见的是，更小型，并且更少的汽缸数，意味着更低的质量和零部件之间更少的摩擦。但是最大的好处在于（该技术仅应用于汽油发动机，因为柴油发动机没有节流阀），具有更小汽缸容量的改进型小排量发动机减少了泵汽损失。一个具有较宽的节流开度的小型发动机能够更容易吸气。改进后的小排量发动机的全负荷性能与改进前的相对较大大排量发动机相当，因为机械增压器或涡轮增加器压力使得进入小汽缸的燃油和空气量，与在正常压力下的较大汽缸相同。从理论上说，改进后的小排量发动机更小、更轻，也更容易装配（因为有较轻的车身结构）。既然改进的小型化发动机能够拥有与柴油机相媲美的CO2排放水平和驾驶乐趣。那么小型化汽油机毫无疑问将获得原先属于柴油车的市场份额，尤其是在小型车市场。据菲亚特动力科技中国区总裁沈辉介绍，从目前来看，菲亚特动力科技在中国轻型车市场的发展，重点在于小排量汽油发动机，是否推广柴油发动机，则要看政府的相关政策。我们希望，通过一系列新技术的应用，在未来5年内，汽油发动机的燃油经济性、CO2排放、低转速扭矩等指标能够达到与柴油车一样的水平。随着上海研发中心的建成使用，菲亚特动力科技在中国的研发能力将进一步提升。期望与中国汽车生产商，尤其是自主品牌厂家，就先进的小排量发动机与开发研制进行更多的合作。

　　三、抓住机遇，加快我国发动机小型化的发展步伐

　　近日，财政部、国家税务总局联合发出通知，决定从9月1日起调整汽车消费税政策，提高大排量乘用车的消费税率，降低小排量乘用车的消费税率。财政部方面表示，调整汽车消费税政策，旨在抑制大排量汽车的生产与消费、鼓励小排量汽车的生产和消费，体现了政府对节能减排工作的重视，也为中国汽车产业结构调整和产品结构调整发出了明确信号。付于武呼吁，中国汽车企业不能再盲目地做大车，求豪华，而应把小排量车做得更精致、更有市场竞争力。

　　有专家指出，中国现在面临着能源和环境的巨大压力，从目前来说，首先要做的是尽快实现发动机小型化。通过先进技术的装备，降低发动机排量，进而降低排放，提高燃油经济性。在此基础上，再考虑混合动力技术，柴油车技术的发展。目前，国内许多汽车企业已经开始考虑发动机小型化问题。比如老款荣威的发动机配置有2.5L和1.8L两个选择，涡轮增压发动机在国内的应用已经开始起步，但是更进一步的小型化技术，比如直喷、VVT等，在国内逐步减少。目前我国发动机设计经验尚不丰富，先进技术零部件的技术也存在一定问题。所以说，中国的发动机小型化之路尚在起步阶段。因此，我们应该以国家调整汽车消费税为契机，抓住机遇，加大开发小型化发动机、推广小排量车发展的力度。

　　首先，整车和零部件企业应该发挥主观能动性。要从履行节能减排的社会责任，从事关中国汽车和零部件产业生存发展的高度来充分认识实现发动机小型化，加快小排量车发展的重要性、必要性、紧迫性。目前，我国面临着环境、能源、污染等诸多问题，很多人把希望寄托于新能源技术。但远水解不了近渴，预计20年后，新能源车的比例才能超过半数，现在的严峻形势已经由不得我们再等几十年。必须增强紧迫感。中国应该鼓励开发小排量发动机，推广小排量车的发展。尤其是自主品牌企业，应该集中精力发展小排量车。加大技术投入，加强自主创新和新产品开发，要特别注意质量、性能，尤其是安全性，这是最终决定消费者是否购买小排量车的关键，也是决定发动机小型化成功与否的根本所在。这就要求我们发动机企业和小排量车生产企业要抓住这个机遇，尽快完成产品升级，提高产品的安全性、可靠性、先进性。

　　其次，消费者要转变观念。消费者要消除这样一个误解，认为小排量发动机就是低档次发动机。专家指出，其实，很多高新技术都是运用在小排量发动机上的，从现有技术水平来看，技术先进的小型化发动机在节能减排方面比混合动力技术更具有优势。

　　最后，政府应该加大支持激励力度。业内人士指出，我国调整汽车消费税，应该说这个政策是好的，但力度有待于加强，因为新税率对于1.0L–3.0L轿车普遍使用的排量未作相应调整，1L以下的小排量车应实施零税率，轻型客车也应免收消费税。新的消费税政策还未从根本上推动小排量车的发展，尚需进一步完善。

　　沈辉指出，我们今后所讨论的小型化发动机，不仅仅指排量小，而且拥有先进的技术。有时候，一款技术落后的1.2L发动机，可能比1.5L发动机在燃油经济性、排放等方面的表现更差。因此，建议国家在制订鼓励小排量车发展的相关政策时，可以考虑以升功率，或者排放等指标作为考量的标准。这样才能真正实现节能减排的目标。

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