蘇萬華
2015年大眾汽車爆發柴油排放丑聞,隨后通用、寶馬、奔馳、博世等車企和供應商都相繼卷入這場風波,再加上近年來全球環境污染問題日益嚴重,人們不禁開始懷疑汽車尾氣或是造成污染的罪魁禍首?隨后,轟轟烈烈的新能源汽車大幕正式拉開,隨著新能源汽車的不斷推廣,是否意味著傳統內燃機已經走到末路?電動汽車能否在短時間內取代傳統內燃機汽車?
在10月25日《轉型期的汽車低碳創新》論壇上,來自天津大學的中國工程院院士蘇萬華講道:“未來在相當長的時間內汽車內燃機依然占有支配地位,這是我的一個基本觀點。”另外他認為,低碳排放實際上還不能完全看作是新能源,“新能源車的電池在制造過程中也會引起相當多的環境問題。”另一方面,內燃機可以使用靈活的燃料,包括化石燃料、天然氣、生物質燃料、乙醇燃料等等,它的加工技術成熟,維修使用方便。
內燃機技術仍有巨大潛力
從蘇萬華院士的演講中可以看出,他對內燃機的發展和潛力仍然抱有信心。他表示,內燃機有很多優點,一方面,內燃機能量密度高,現在乘用車的升功率在實驗室里可以達到150kW/L。此外,內燃機的熱效率也很高,汽油機的熱效率可以達到45%,柴油機的熱效率接近50%。另一方面,內燃機可以使用靈活的燃料,包括化石燃料、天然氣、生物質燃料、乙醇燃料等,來源多樣。再加上內燃機的加工技術成熟,維修使用方便。
除了很多優點之外,內燃機仍然還有發展的空間和潛力。“目前國際內燃機研發的重心在提高熱效率,有效熱效率60%是國際內燃機界的奮斗目標。”蘇萬華說,“世界各主要國家均設定了大幅度的降低油耗和二氧化碳排放的法規,這是內燃機技術發展的重要動力。可以說,目前有害排放物已經達到近零的水平,前十年是超低排放,超超低排放,現在比那個超超低排放還要低很多,內燃機的主要排放物降低了90%左右。除此之外,再加上完善燃油車的排放物檢測方法都對降低有害排放物非常有利。”
內燃機創新技術層出不窮
第一,新一代先進的燃燒技術。包括汽油的壓燃、雙燃料的反應活性控制或者燃料不同的混合方式的反應的活性控制、HCCI燃燒、汽油機的直噴壓燃等,反映出很高的對熱效率的推進作用。
第二,多可變控制技術發展很快。內燃機終在沿著這種可變、可控、智能方面的發展,而且最近十年發展速度很快,其中包括可變增壓技術、可變氣門定時和升程技術、可變直噴或者雙噴技術、可變壓縮技術等。
第三,增壓小型化。目前新的車型基本都采用了小型增壓的技術。乘用車市場里面3缸和4缸汽油機將占66%,3缸技術加上48V的混動技術會節省成本的有效性。目前,美國在重載車上開始用汽油加上增程式的混合動力,非常有前景。
第四,減少損失提高效率。損失可以包括排氣損失、冷卻損失、泵器損失、潤滑損失等,針對這些損失,可采用增壓、壓縮比余熱利用,以及低散技術來解決。另外關于泵的損失,我們現在用可變頻泵解決。
第五,信息化、電氣化、智能化方面的進步,主要是提高車載的計算能力,2025年電子產品在動力總成占的成本將增加15%,所以實際上智能化、電氣化并不是電動車的專利,對于內燃機汽車實際上我們也是在積極的向信息化、電氣化、智能化方向發展,而且實際上已經獲得了相當成功的效果。
內燃機節能減排任重道遠
“加快車用內燃機技術的發展是國家能源和環境的大事。在世界范圍內內燃機以提高能量利用率,降低碳排放為目標,新技術發展速度快,新技術層出不窮,我國內燃機工業不可懈怠,積極鼓勵內燃機工業創新是中國汽車工業走向強國的正確道路。”蘇萬華說,“我國車用內燃機技術發展迅速,成績也很卓越,我們期待顛覆性的、引領性的技術在中國出現,那個時候我們就可以說中國是一個汽車強國了。”
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