今年3月份，通用汽車在底特律發(fā)布了新一代Ecotec發(fā)動機(jī)家族，該發(fā)動機(jī)家族共包含11款小排量發(fā)動機(jī)，排量主要集中在1.0L到1.5L。未來通用旗下諸多熱銷小型車和緊湊型SUV將采用這些小排量發(fā)動機(jī)，其中包括中國市場推出的雪佛蘭全新一代科魯茲。
同樣在3月份，保時捷CEO穆倫稱旗下Boxster和Cayman車型將采用四缸發(fā)動機(jī)，而這兩款車型的動力總成目前均為六缸發(fā)動機(jī)；福特在華合資企業(yè)長安福特也迎來了EcoBoost發(fā)動機(jī)家族中最小的成員——1.0升EcoBoost發(fā)動機(jī)的正式下線。
而沃爾沃汽車則在2月底高調(diào)宣布其Drive-E動力總成系列，該動力總成的顯著特點便是小型化，沃爾沃高層提出的“四缸動力不輸六缸”的言論也暗指未來將采用更多四缸發(fā)動機(jī)。
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全球各大車企紛紛“減缸”，預(yù)示著發(fā)動機(jī)小型化時代已經(jīng)開始到來。
節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)升級小型發(fā)動機(jī)應(yīng)時而生
事實上，發(fā)動機(jī)的小型化并不是一個新話題，早在2008年左右，美國通用和福特等車企就提出了小型發(fā)動機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略。隨著各國政府對汽車節(jié)能減排考核時間節(jié)點的到來，發(fā)動機(jī)小型化的趨勢變得更加明顯。
今年1月，我國正式發(fā)布《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法和指標(biāo)》征求意見稿，指出第四階段標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)沿用按整車整備質(zhì)量分組的車型燃料消耗量評價體系，同時提高特殊結(jié)構(gòu)車輛的技術(shù)特征和要求，進(jìn)一步加嚴(yán)乘用車燃料消耗量限值。這是繼2012年國務(wù)院提出2015年和2020年新車平均油耗達(dá)到百公里6.9L和5.0升后的一次重要政策細(xì)化與強(qiáng)有力推進(jìn)。
歐洲議會也在2月份設(shè)定了一項當(dāng)今全球最嚴(yán)格的汽車碳排放控制目標(biāo)：到2020年歐盟范圍內(nèi)銷售的95%的新車二氧化碳排放平均水平須達(dá)到每公里不超過95克（約合百公里3.8升），到2021年所有在歐盟銷售的新車需滿足上述排放要求。如果屆時汽車制造商無法達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，超出碳排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛將受到歐盟每輛車95歐元(約合130.60美元)/克/公里的罰金處罰。此外，美國市場也提出了在2016年和2020年分別實現(xiàn)新車平均油耗約合6.6升和4.3升的目標(biāo)。
正是在這樣的背景下，全球各大車企開始紛紛加速發(fā)力小型發(fā)動機(jī)的投放，原來采用大排量發(fā)動機(jī)的中高級轎車以及SUV等大型乘用車也開始“瘦身”，以降低新車的平均油耗。
渦輪增壓助推小型發(fā)動機(jī)迎市場春天
發(fā)動機(jī)小型化可以帶來油耗的下降，然而消費者的痛點在于小型化發(fā)動機(jī)的動力效率是否一如既往。于是如何在降低發(fā)動機(jī)排量的同時保證充足的動力成為了小型化發(fā)動機(jī)能否取得市場成功的關(guān)鍵，而渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展則成了重中之重。
渦輪增壓通過提高進(jìn)氣效率促使發(fā)動機(jī)功率提升30%以上，而油耗值則保持和原來相近水平。這意味著發(fā)動機(jī)減少汽缸數(shù)并不意味著動力的損失，在使用渦輪增壓技術(shù)后，原來6缸的發(fā)動機(jī)完全可由4缸來替代。
汽車用渦輪增壓最早由美國霍尼韋爾公司于1962年推出，截至今日，渦輪增壓技術(shù)已經(jīng)走過了半個世紀(jì)，相比其剛誕生之時，這一技術(shù)也有了質(zhì)的飛躍。比如，通過材料的改進(jìn)，渦輪增壓器可以承受更高的溫度，使用壽命與發(fā)動機(jī)壽命相同；冷卻循環(huán)系統(tǒng)的改善可以使車輛立即熄火不必怠速；此外，現(xiàn)在的渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下即可工作，也可以與起停系統(tǒng)完全匹配。
值得提出的是，渦輪增壓在改善燃油經(jīng)濟(jì)性上的努力一直沒有止步。據(jù)霍尼韋爾介紹，該公司差不多在三年左右推出新一代產(chǎn)品，通過普通技術(shù)升級新產(chǎn)品油耗都有2%到3%的改進(jìn)，目前正在通過技術(shù)革新將最高油耗提升可以達(dá)到5%到10%。
然而，隨車發(fā)動機(jī)的逐步小型化，在低轉(zhuǎn)速情況下達(dá)到高扭矩仍是渦輪增壓面對的一大挑戰(zhàn)。目前有部分企業(yè)在嘗試將大多用在柴油機(jī)上的VNT技術(shù)用在汽油機(jī)上，但這一技術(shù)目前價格比較昂貴，。針對此，霍尼韋爾推出了DualBoost技術(shù)，軸流的渦輪機(jī)與背靠背的雙面壓縮機(jī)相匹配，進(jìn)一步縮短到達(dá)需求扭矩的時間，具備更為出色的快速響應(yīng)能力和穩(wěn)態(tài)性能。
隨著能源緊缺和各國排放限制政策的加嚴(yán)，渦輪增壓受到的關(guān)注程度逐步加強(qiáng)。在西歐，差不多70%的新車都配置有渦輪增壓。盡管渦輪增壓器在中國市場的應(yīng)用現(xiàn)狀并不樂觀，目前在新車銷量中搭載比例僅為22%，然近年來消費者對于渦輪增壓的接受程度卻呈現(xiàn)出明顯的提升趨勢。來自新華信的一項針對消費者的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在參與該調(diào)查的近5萬名被訪者中，有近八成被訪者表示了解渦輪增壓發(fā)動機(jī)，有購車計劃的被訪者中有六成會考慮購買渦輪增壓車型。這與渦輪增壓技術(shù)不斷成熟以及成本在大規(guī)模應(yīng)用后逐步降低有關(guān)。
隨著發(fā)動機(jī)小型化趨勢的加強(qiáng)，越來越多車企開始采用渦輪增壓技術(shù)，除了跨國公司之外，本土汽車企業(yè)如華晨、長城和奇瑞等也在加快渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用。這意味著，無論在高端、終端還是低端市場，渦輪增壓技術(shù)在逐步滲入各大細(xì)分市場，發(fā)動機(jī)小型化或許比想象中要來得更快。
