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中國汽車工程學會名譽理事長張興業在南汽舉辦的“中國汽車產業自主創新暨南汽發展戰略高峰論壇”上發表了題為《發動機和動力傳動系的科技創新》的講話，對最近半年內的汽車工業發展狀況進行了詳盡的描述。 在傳統內燃機的科技創新方面，首先應迅速普及現代綠色柴油機。張興業說：“歐盟于上世紀90年代率先推廣，2006年新汽車銷售中綠色柴油機轎車已經達到半數以上，而1991年時還不到15%；采用直噴、增壓、中冷技術，采用高壓泵噴嘴或共軌噴油技術，采用廢氣再循環或液態尿素還原技術以及顆粒過濾器等新技術，熱效率可達50%，升功率65~70kW，升扭矩170~180Nm，使用低硫柴油排放可達歐Ⅴ標準（零排放）；現已采用第3代共軌，噴油壓力提高到1800bar以上，泵噴嘴壓力達到2050bar；發展了壓電噴油器，具有7個135μm噴孔，噴油速度更快，有預噴、主噴和后噴，一般每行程噴油5次，最多的可噴油7次。近年來，正加速發展各種型式的雙級增壓及可變渦輪幾何尺寸的渦輪增壓技術；PSA、福特和霍尼韋爾聯合開發了雙級增壓器，減小發動機尺寸，提高發動機動力。” 大力發展減小尺寸、變氣門相位和升程的VVT-i汽油機成為傳統發動機科技創新的另一個趨勢。張興業說：“形式多樣，但共同特點是減小尺寸、缸內直噴、增壓、火花點火、分層稀薄燃燒、變壓縮比、變排量、變氣門相位和變氣門升程，不僅效率高，排放可達歐Ⅳ和歐Ⅴ水平；法雷奧開發了無凸輪軸的氣門升程（SVA）機構，可簡化氣門升程結構。現在，豐田生產的汽油機已經全部是VVT-i變氣門相位，并開發出變氣門升程的雙VVT-i汽油機；本田也已經普及，第8代Civic的1.8升汽油機已經是第3階段的變氣門相位和變氣門升程的i-VTEC。大眾公司用伊頓的羅茨M24增壓器和渦輪增壓器，開發出1.4升雙增壓汽油機，125kW/6000rpm和240Nm/1750~4500rpm，分別裝于運動型高爾夫GT和途安，百公里油耗僅7.2升和7.5升，優良路況中降低到5.9升和6.2升，CO2排放173g/km，以前2.3升發動機才能達到。” 在發展新興動力系統方面，張興業指出，首先要加速發展混合動力驅動系統，其發展趨勢有以下幾方面：“混合動力已經成為通用技術，并開始成為發展的主流趨勢，汽油機、柴油機、天然氣、燃料電池發動機都可發展混合動力。日本混合動力轎車在2004年的保有量達19.7萬輛，主要是豐田Prius第三代、本田Civic第二代，現品種已有20多個，年產能力25萬輛，燃料經濟性提高30%~50%，排放達到美國加州部分零排放。插入式（Plug-in）混合動力，是高能鋰電池純電動行駛與低功率混合動力集成在一起，通用將發布Volt概念車，動力傳動系136kW鋰電池堆、53kW發電機、120kW電動機、1.0升三缸汽油機，單靠電池可行駛64.4公里，裝一個54.6升油箱，可行駛1030公里，對上下班族，可用純電動行駛。美國正加速發展柴油混合動力，伊頓正發展液壓混合動力驅動系統，由儲能器、液壓泵、液壓馬達驅動后橋的串聯式，包括制動再生和發動機自動停開，用于商用車，可降低燃料消耗70%。” 張興業指出，燃料電池汽車正加緊實現商業化是發展新動力系統方面的第二個趨勢。他說：“采用大功率鋰離子電池純電動車，加上很小的低成本的燃料電池發動機作為里程延長器，可能發展出可承受零排放的電動汽車，燃料電池汽車投產時間有可能大大提前。 動力傳動系的科技創新方面，張先生認為，值得關注的首先是多擋位（6擋以上）變速器的發展趨勢，其次是線驅動（x-by-wire）將迅速發展。在變速器發展方面，張先生認為有幾個特征：“電子控制的機械自動變速器將取代液壓自動變速器，傳動效率大大提高；電子控制的手動、手自一體化變速器發展迅速，正在普及；電子控制的連續換擋的CVT變速器，正由小排量轎車向中大排量轎車發展；雙離合器變速器將迅速發展，由于分別控制1、3、5和2、4、6擋，換擋時間減少50%，可達100毫秒，提高效率，降低排放，可以方便地使手動變速器廠實現現代化，對我國有現實意義；據博格華納公司預測，歐洲變速器技術中，雙離合器變速器2009年將達4%，2014年將達25%。” 在線驅動（x-by-wire）方面的成果主要表現在：“電子控制電動執行機構取代傳統的機械連桿機構和液壓機構而實現自覺、快速的傳動，這一創新將引起汽車底盤結構的重大變化；電動助力轉向正在推廣，既方便操作又可節約能耗；電動轉向也正在迅速發展；電動制動技術已經成熟，并開始在一些汽車上采用。” 由于汽車電子業發展迅猛，張先生介紹說：“控制系統重點用于發動機和動力傳動系，微處理器的規模越來越大，數量越來越多，并采用了CAN、LIN等總線和網絡控制。遠距離通訊Telematics、車內通訊無線化Bluetooth迅速發展；汽車主動安全的電子穩定控制（ESC）或電子穩定程序（ESP），將廣泛用于普通轎車，每年可拯救上萬人的性命。大陸公司正發展主動安全和被動安全的集成趨勢APIA，當出現事故苗頭時，所有主、被動安全裝置都被激活，首先主動安全裝置千方百計消除和避免事故；如事故一定要發生時，被動安全裝置立即發揮作用保護乘員。另外，娛樂在家用和車用數字革命將連在一起，MP3、MP4、咖啡店的Wi-Fi將進入汽車。 |
