AVL乘用車汽油發(fā)動機動力系統(tǒng)高級產(chǎn)品經(jīng)理 Hubert FRIEDL
謝謝大家堅持到現(xiàn)在,前面有很多的內(nèi)容,由我們的講者來闡述,在我的演講當中,我覺得可以作為我們上午議程的總結(jié),大家早上所聽到的都是非常真實的非常對的,和我們AVL看到的全球趨勢是非常一致的,我這個演講是一個總結(jié),給大家重新的梳理一下目前整車和動力總成未來的趨勢。
二氧化碳的降低是所有整車廠商重要的日程,由于邊界條件的加重(如WLTP)而導(dǎo)致CO2限制更嚴格,對于車型來說選擇適合它的電氣化,也不能忘記新型的內(nèi)燃機和變速箱,他們還是有很多可以改進的空間。
要降低排放,顯然是大家都討論的話題,大家都知道在歐洲很流行的一種說法,“柴油門”的事件出現(xiàn)以后大家都比較關(guān)注真實道路測試的RDE,對環(huán)境做到零影響,在任何工況下不需要這樣的內(nèi)燃機對環(huán)境產(chǎn)生任何的影響和污染物,這是未來的一個最終目標。這也是為什么有人討論2030、2040年禁用所有的內(nèi)燃機。
自動駕駛的功能,現(xiàn)在已經(jīng)不是特別新穎或者特別潮流的概念了,我們已經(jīng)知道了自動駕駛,或者高級輔助駕駛確實在一定程度上改變?nèi)加徒?jīng)濟性,以及降低環(huán)境的污染。逐漸的成為現(xiàn)實,成為大家關(guān)注的重點。
這一頁上可以看到,在各個市場每個區(qū)域都有一些主要的推動因素,在美國車隊當中,要降低他們?nèi)加拖牡倪\動,在美國本身的燃油價格比較低的,對他們的效果不是很明顯,特朗普效應(yīng),我們會繼續(xù)等待看法律法規(guī)有什么影響,我們面臨一些政府和非政府部門對我們的一些要求,我們尋找誰在排放檢測當中一直作弊,我們要確保他們真正的做一些干凈的技術(shù),而不是作弊。
包括天然氣、電能以及燃料電池都是值得關(guān)注的新領(lǐng)域。中國的情況比較相似的,有這些新能源汽車的許多法律法規(guī)政策,中國國6B的法律法規(guī)比預(yù)想的來的更早一些,關(guān)于RDE法規(guī)在中國越來越受到重視,怎么樣我們拭目以待。
國6B的法律法規(guī)還是比較嚴苛的,考慮到未來有一些可能面臨的挑戰(zhàn),油耗目標有可能進一步變嚴,顆粒物測量范圍變小,RDE是動力總成發(fā)展技術(shù)的重要驅(qū)動力,對汽油機的發(fā)展有非常強的促進作用,到明年可能所有汽油機都要加上顆粒物這一項。
對于環(huán)境,以前比較容易的,只要放在測試的環(huán)境上面,調(diào)整一下溫度就可以進行相應(yīng)的測試了。在美國他們早就已經(jīng)加了一些不同工況的實際測試,放在真實的環(huán)境當中,包括郊區(qū)道路,包括城市道路等等,有了RDE,在右邊這個圖,它的工況變得更加復(fù)雜,包括道路工況,包括駕駛風格等都被考慮在內(nèi),還有環(huán)境因素、溫度、濕度以及海拔等等,都在RDE的測試環(huán)境條件當中存在的。這對于測試條件的變嚴隨著RDE帶來的。
RDE帶來的最大影響,在過去我們可以看到非??芍貜?fù)性的測試結(jié)果,包括RDETS和WTC,現(xiàn)在有了RDE,RDE我們要完成的路線圖,體現(xiàn)在不同的駕駛環(huán)境和駕駛風格下達到的排放情況,并且都要滿足標準,這對我們來說也是很大的挑戰(zhàn)。RDE不僅僅是歐洲的正在討論的一個話題,將會引入到中國,今天早上我們已經(jīng)聽到了,以及其他的汽車國都會引入RDE。這已經(jīng)是一個非常明顯的趨勢了。
當我們看到汽車的總保有量,到2025年還有1億的內(nèi)燃機車輛,而且50%都是有一定程度的電氣化或者是混動,這對于我們各項節(jié)能減排和動力系統(tǒng)的開發(fā)具有非常強烈的促進作用。
簡單看一下主要的技術(shù),包括什么呢?對于內(nèi)燃機我們將會有很多的具有渦輪增壓的發(fā)動機,來更好的滿足RDE和其他的這些法律法規(guī)的要求,每年都會做技術(shù)升級改進,包括排量減排。把它跟其他種類的車結(jié)合起來降低排量,當然還包括其他它動力系統(tǒng)組成,也會變得越來越重要。
當我們講到深藍色的這一塊中混,中混系統(tǒng)的動力將會增加,功率從15千瓦增長到20千瓦到30千瓦,主要是48伏。在成本和功率之間達到平衡,天藍色的這一塊,它的電壓還是比較低的,60到75伏,日本會研發(fā)出來650伏的技術(shù),插電混動我們究竟需要多少?這個取決于各個城市設(shè)置的排放限制,以及各方面的激勵政策,補貼政策所影響的。插電的未來不可以去年,但是純電動車的比例會上升,可能達到10%,甚至20%,我們并不確定會有多少,估計這個不僅僅取決于技術(shù)、成本,還要取決于各個國家的補貼政策以及純電動汽車充電的便利程度等等,還有很多亟待解決的問題。
燃料電池的汽車,現(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些車型,我們相信它仍然會保持比較小的一部分市場比例,一直到2025年在特定國家區(qū)域當中出現(xiàn),跟著這個趨勢一同出現(xiàn)的有一些新的活動出現(xiàn),比如說新能源汽車,燃料汽車,對于中混、全混,新能源汽車的復(fù)雜度逐漸增加,對于汽車行業(yè)來說也是越來越大的挑戰(zhàn)。對于我們古老而美好的內(nèi)燃機系統(tǒng),主要的挑戰(zhàn)就是滿足法律排放法規(guī)的需求,要達標??傮w來說這些都加在一起,就是大幅增加的需求。
我們不能忘記所有的這些,除了在OEM層面作出努力,供應(yīng)商也要參與其中的,畢竟我們大家所擁有的資源和預(yù)算都是有限的。長期來看有一些高成本效益的油耗和二氧化碳的排放方案,包括發(fā)動機、變速箱、混動。
這張表當中可以看到,傳統(tǒng)2000年發(fā)動機的圖,盡可能高效的在這片區(qū)域內(nèi)發(fā)揮汽車的效能,如果把它放在整車當中,就可以看到,在不同的車輛速度下,它這些具體的WLTC能量需求其實跟BSFC有一些偏差的。也就是說這些點跟藍色的區(qū)域越重合越說明我們的節(jié)能減排效果做的比較好。
我們現(xiàn)在做一個比較,把這種自然吸氣GDI發(fā)動機跟相對比較高級的相比,這些仍然在藍色區(qū)域之外,能夠讓它更加多的進入理想?yún)^(qū)域,要使用米勒循環(huán)的新技術(shù),通過米勒循環(huán)把這個區(qū)域,在這個坐標軸上放大,滿足這些需求?,F(xiàn)在信號比較明確了,圖中的區(qū)域越大,被排除區(qū)域之外的能量需求點越少,綠色的這一塊,通過電氣化要解決的問題,當我們的內(nèi)燃機不像左側(cè)這么高級的時候,我們可以輕易的理解到,我們的電氣化就需要的更多,滿足內(nèi)燃機發(fā)展狀況和實際的排放法律法規(guī)的差距,由電氣化來填補,日本的做法是右邊的這種,左邊的更像歐洲和中國的混動的想法思路,我覺得理解起來還是比較容易的。
這是目前技術(shù)趨勢的概括和總結(jié),當然我們主要的還是對于整個發(fā)動機和內(nèi)燃機的優(yōu)化,其實有很多優(yōu)化的方向,比如說在可變閥這一塊的優(yōu)化,還有增壓的優(yōu)化,可變壓縮比率也是非常有前途的技術(shù),雖然不是說把所有的技術(shù)都一口氣做下來,而是一步一步的,把我們節(jié)能的未來真正的劃為現(xiàn)實。
這張是目前的技術(shù)趨勢,這是在功率和熱效率兩者之間的關(guān)系,這是豐田在維也納汽車研討會上呈現(xiàn)的一張PPT,這邊看到的是豐田,還有大眾和奧迪的一些車的功率情況,綠色的這塊,我們認為是短期的目標,豐田奧迪的這個發(fā)動機,還有最新上市的一系列的發(fā)動機的目標,都是落在綠色的圈里面。也希望把左上角的這一塊往右角挪動一些,最后的目標是淺藍色的區(qū)域,是我們想要發(fā)展的方向。
從我的角度來說也是表明整個優(yōu)化的燃燒系統(tǒng),再加上改善的渦輪機械,還是能夠幫助進一步的提高效率。而未來的趨勢,未來的方向更加傾向于混合的發(fā)動機和結(jié)合的過程,這不僅僅只是一個期望,不僅僅是一個夢想,最右上角是F1,F(xiàn)1賽車的發(fā)動機目前為止提供最優(yōu)的效率和升功率平衡的狀態(tài),這些發(fā)動機都是代表了最高的燃燒性能,當然這不僅僅只是內(nèi)燃機的功勞,它們能夠達到50%熱的效能,而我們的目標是效率能夠超過50%。
乘用車電氣化的路線圖,關(guān)于混合動力的情況,未來我們看到很多混合動力的應(yīng)用,我們把這個乘用車分為小型、中型和大型,價格分為入門、中等豪車。混合動力更多的進入入門級價格,中小型的乘用車,而高度集成的電驅(qū)動軸到中小型的車。
對于高壓全混的發(fā)動機,我們可以看到它會更加的向小型車滲透,也向入門車移動,我們在小型車和比較入門級的價格上面有專門的混動的變速箱,進入傳統(tǒng)的變速箱系統(tǒng)。同時,我們也有高壓全混應(yīng)用于插電式和混合動力的車型上,和續(xù)航里程密切相關(guān)的。
大家不要忘了我們的燃料電池的變化,電池的電動車的使用,在這邊可以看到,目前我們是250公里,未來的需求會超過400公里,如果你需要提升續(xù)航里程,對成本上也會增加很多。
燃料話題,對于燃料電池它是一個科技的問題,我們都是工程師,我們能夠解決技術(shù)上面的問題。更高一層的擔憂,還是基礎(chǔ)建設(shè),比如說充電等這樣的一些問題的考量。
所有的這些技術(shù)都是有成本的,并且基于不同的續(xù)航里程,都有不同的成本問題,但是我們認為如果行駛里程大于500公里,插電式混合動力,還有燃料電池,它們的成本將會趨同,并且?guī)缀跆幵谕凰健?/p>
女生們、先生們,我希望能夠幫大家挽回一些時間,不想一個字一個字念這個總結(jié)了,這個PPT發(fā)給主辦方了,我要再一次感謝大家的關(guān)注,同時也感謝主辦方的邀請。
敬請關(guān)注蓋世汽車“2017汽車與環(huán)境創(chuàng)新論壇”直播專題
提示:本文為現(xiàn)場速記,未經(jīng)專家審核,請勿轉(zhuǎn)載!