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减排十字路口的雅努斯:东瀛车厂路线图

雅努斯(Janus)是罗马人的门神,也是罗马人的保护神。传说中的雅努斯头部,有两副面孔:一副在前,注视过去;一副在后,注视未来。

之所以想起这么个古罗马的神祗,还是因为最近导购区里频频提及的VW DSG可靠性问题。的确,DCT(Dual ClutchTransmission双离合变速器)在国内实际应用中,机械故障爆发频率之高,已经引发了用户很多抱怨。声誉受损最大的品牌,自然是国内平价车款中推行DCT最为积极的VAG。如此一来,很容易就产生一种普遍认知,即DCT不可靠。相反,东瀛车厂所偏好的传统AT/CVT,在这里显现出平顺、耐用、故障率低等一系列优点(当然,持续大扭矩输入下CVT工作温度易于上升的问题是另外一回事了)。那么,日系厂牌为何偏好传统AT/CVT,而没有像欧洲车厂那样普遍转向DCT?二者技术路线取向的相异,既有其未来技术发展研判的考虑,也有车厂发展战略、面对的客户群所影响的市场策略,以及日趋高企的排放压力的考量。总的来说,DCT VS AT/CVT,并不存在技术先进性差异的问题,而是取向与定位问题。这就好比一体两面的雅努斯,任何技术所具有的双面性,都要求车厂在决定自身技术路线图的时候,务必审慎考虑,瞻前顾后。其最终的决定,也正是基于其自身定位与处境下的均衡之选。

本文主要是对日经BP社(Nikkei Business Publications, Inc.)在今年年初所做的系列专题,“日本6大汽车厂商的减排战略”,做一简略综述,并加以简要讨论;从中或可管窥排放压力对日系车厂在动力发展战略选择的影响,其中就包括了有关DCT的讨论。

引号内的蓝色字体为引自以上专题报道

● 减排路线图

欧盟提出的减排目标是到2020年达到95g/km的CO2排放标准。《日经汽车技术》预测,日本要达到相同的标准,要求燃效提高至1.87倍。为此,日本车厂的应对措施是将研发力量转向小型车与混合动力车。“本田就是其中的代表,该公司不仅停止了开发配备V10发动机、“NSX”的后继车,而且还宣布退出了F1。此外,还放弃了向市场投放新开发的V6柴油发动机车型的计划,将经营资源集中到了“小型车”及“混合动力车”领域。”欧洲车厂则着重开放柴油增压机型。“野村综合研究所全球战略咨询一部部长北川史和对两公司战略的不同颇为关注,表示‘今后的技术开发竞争将是大众与丰田的一对一比拼’。”二者恰恰代表了欧洲与日本两种截然不同的动力战略发展思路。

● 现有发动机与变速箱的能效提升

然而,考虑到混动车型和柴油机型在全球市场范围内的普及率与覆盖面,现有汽油内燃机与波箱的燃效提升也是不可忽视的。在这一方面,进排气可变气门正时已经是普及率颇高的技术。直喷也已经过三代发展(也可以按欧洲标准划分为两代,使用电磁线圈喷油器的GDI都划为第一代,使用压电式喷嘴的GDI划为第二代;但是日系,比如丰田的技术路线与其不同,所以两种划分可以并存,但不宜强制区分),可变气门扬程亦尚待推广。直喷技术无疑是未来两三年间各车厂重点推广的技术。但各厂的直喷技术也有不小的区别,在此不便展开。日系车厂的特点,还是通过其传统的精密机械加工手段,提高发动机能效。“富士重工业也计划在2010年向市场导入新一代水平对置发动机。目标是通过在改善燃烧的基础上,通过降低摩擦损失的缜细改进,仅凭发动机就使燃效提高7~8%。”自然,车身轻量化从来就是日系车厂着力颇多的方面。

欧洲车厂的路线是压缩排量,直喷+增压的方式,提高能效。比如V6机型已经大面积被直喷I4+增压取代,大排量的V10、V12乃至V8,也都被增压V8或V6取代,最典型的莫过于AMG逐步用双增压5.5L V8取代之前的6.3 V8(实际排量6.2)。需要注意的是,直喷与增压的结合,才能最大限度发挥二者对动力的加成以及降低排放。但也只有第三代直喷才能达到较优的排放标准。所以前些年BMW在I6上几乎不用增压,是因为直喷尚不成熟。一旦压电式喷嘴成熟,BMW已经在欧洲全部实现直喷化,而且全部是压电技术的GDI。

不过压电式直喷的成本不菲,增压机头对保养和燃油标号的高要求,也是向来注重成本控制的日系车厂所不取的。因此,即使就远期目标来说,小排量直喷+增压是达到低排放标准的必由之路,那么至少在未来五到十年,日系车厂仍然希望可以通过非增压手段,提高燃效,降低排放。

至于燃烧效率高于汽油机的柴油机,日系车厂不太热心的原因,则是“要想对柴油发动机尾气进行净化,一般需要使用成本高的催化剂来进行NOx后处理”,但是“贵金属催化剂的成本大幅上升”,迫使日系车厂还是转会其擅长且技术储备更为丰厚的混合动力。

● DCT推广之惑

“目前在欧洲逐步普及的是高效率的新型变速箱DCT(Dual Clutch Transmission)。不过,根据本次对日本6大厂商的采访来看,对于采用DCT,几乎没有厂商做出积极姿态。日本本厂商在前轮驱动车上广泛采用CVT(无级变速箱),这一趋势今后也不会改变。CSM Worldwide也在预测中称,2015年日本及韩国的DCT产量甚至会低于中国。”

欧洲车厂之所以看好DCT,并不遗余力地将其快速推广,其实并非神粉所盲目推崇的“技术过剩”,而是仍然植根于其汽车文化和技术发展理念,包括对手动档的推崇,对传动效率和换档时间的高要求。而日系车厂更看重的,是日常驾驶的平顺性与产品全寿命周期内的可靠性和耐用性。DCT和CVT体现的不过是两种不同理念催化下的车厂技术路线取径。

如马自达专务执行董事金井诚太在受访时被问到为何不采用DCT时,表示“DCT不仅成本高,而且轴方向的尺寸也很长”。

从另外一面看,DCT对日系车厂也并非没有触动。基于双离合器的DCT,相对液力变矩器的AT以及钢带/链式的CVT波箱,在传动效率方面有着显著优势。这也迫使日本车厂开始改良CVT,提升传动效率。日产汽车副社长山下光彦就表示,“正在进行大幅改进”。富士重工则在新力狮上首次采用“量产四驱车用纵置CVT中的首例链条式CVT。不仅传动效率高于以往的金属带式CVT,而且与多级自动变速箱(AT)相比,还可实现小型轻量化。”但CVT承受大扭矩输出的可靠性仍然是一个问题,而且长时间高速巡航下的过热也是问题(恰恰在高速公路网发达的欧洲,高速行驶占实际用车的很大一部分,因此欧洲人采用DCT自有其道理;相反,日本和国内市区常年拥堵的路况,对DCT显然是很严酷的考验)。所以新力狮2.5T版本上仍然用的是传统5AT,而在2.0和2.5两个NA版本上用CVT。

● 轻量化与成本控制

前两天的一个帖子里提到,新五系和新E的整备质量大幅提升,白车身的增重也很明显(增幅分别接近200kg及90kg)。此举固然有悖于全球车厂多年来轻量化的追求,却能显著提升车身刚性,强化操控品质。问题在于,BMW和Benz这样的车厂,其售价确保其有足够的成本空间,通过其他技术途径,弥补车身质量暴涨所可能导致的油耗及排放水平上升。比如增压、高档位波箱(最典型的就是ZF 8AT)等等。但对于售价更亲民的日系车厂而言,这样做加法的技术升级手段只会失掉其固有市场份额,毁坏其立身之本。因此,未来数年,日系车厂仍然将坚持轻量化路线,车型尺寸也不会在更新换代时无限放大(哪位筒子似乎说过,五系早晚会加长到中巴的长度……哈哈)。至于满足中国大陆市场对大空间的特殊偏好,完全可以通过细分车款来加以满足。

“令人吃惊的是,对于如此大幅度的轻量化,各厂商均表示将通过以钢材为主的车身来实现。虽然业内以前也一直在致力于车身的轻量化,但在此次的采访中,各厂商均表示还有进一步减轻的余地。富士重工业于2009年5月20日上市的新款力狮就是其中一例。老款力狮比其前一款减轻了约100kg,而新款力狮虽然车身比老款加大,但同时却将涂装前车身的重量控制在了与原来相当的水平。”

由此不难看出日系车厂在轻量化方面的功力。如果有人要拿安全性说事儿,那么可以自行翻越历代力狮在IIHS的碰撞测试成绩以及IIHS年度安全推荐车型,包括但不限于前撞、侧撞、后撞。

有趣的是,“新款力狮从压缩成本的观点出发,将发动机罩及尾门等的材质从原来的铝合金重新改为了钢板,允许了这部分的重量增加。”在这种情况下,依然没有增加白车身质量,确实了得。

案以下蓝色字体仍为直接引用,黑色字体为我个人的讨论

● 丰田:坚持混动不动摇

受访者(T):丰田汽车副会长冈本一雄

采访者(N):日经BP社

N:各国正在强化燃效规定。丰田有什么应对措施?

T:……则汽油油价将大幅上涨。如果顾客无法承受,就无法继续驾车。我们觉得,虽然暂时可以利用混合动力车予以应对,但也只能坚持到汽油价格达到250日元左右的时候。一旦涨到300日元,单靠混合动力车可能就难以维系了。……新的能源候选就是供应稳定、基础设施也比较完善的电力。我们虽然觉得可以借助混合动力车挺过未来的10年,但着眼于电动时代,电池性能需要扎实提高。因为现在的性能完全不能满足需要。

可见,市场的丰田并没有被眼下混动的成功冲昏头脑,后者只不过是眼下能够实现低排放、成本控制、低使用成本、低故障率等数项因素相平衡的最实际选择。纯电车型尚未完善。所以我倒是很好奇,BYD的纯电动车的可靠性和耐用性究竟如何。

N:研发重点也将向小型汽车、高燃效汽车集中吗?

T:如果世界上到处都是又小、燃效又高的汽车就没意思了。短途、代步汽车遍地的世界则缺乏生机。人们也需要承载梦想的汽车。正因为这样,我们还将继续开发类似“雷克萨斯LF-A”那样的高级运动车。

真的要是都是纯电动车,鼓吹驾驶乐趣的媒体是不是就该转行做飞行器了,飞机确实挺有驾驶乐趣的……

N:混合动力车的基础是内燃机构。丰田将怎样提高汽油发动机的燃效?

T:我们当然会改进发动机,但这毕竟存在极限。如果不缩小排量,燃效就无法彻底提升。而缩小发动机能够带来车体减重、底盘减重的良性循环。

N:在欧洲,降低排量,利用增压器弥补功率下降的趋势正在增强。

T:在缩小发动机之后,继续减少发动机排量、配合增压器是下一个选择之一。

小排量+增压是逃不掉的。可以设想,丰田下一步将要慢慢向I4推广直喷了。

N:随着混合动力系统成本不断降低,柴油车在竞争中将逐渐转向劣势吧?

T:乘用车使用的柴油发动机今后可能陷入困境。最近的柴油发动机为了净化尾气,系统的复杂程度和成本越来越高。今后,如果尾气排放规定更加严格,成本还会继续上升。另一方面,混合动力系统的成本则大幅下降,所以今后,混合动力系统也许会取代柴油发动机。

N:柴油车有高速燃效优良的特点。

T:混合动力车一直被指责高速燃效差,但新型普锐斯有了相当大的改善。不仅在高速下也能施加制动回收能量,还借助阿特金森循环提高了发动机本身的效率。而且通过把发动机排量从1.5L提高到1.8L,新型普锐斯降低了高速行驶时的发动机转数,从而减少了摩擦损失。

丰田的思路仍然是其立身之本的基础之一,成本控制。既然已经在混合动力上持续投入超过二十年,终于让混动车型的成本下降到非常接近普通汽油机的水准,丰田自然不会对柴油机抱有多大热情,尤其是中小排量的买菜车方面。其实丰田在柴油机方面并非没有技术储备,只是认为没必要在家用车上推广。电装手里就有现成的高压共轨增压柴油机方案,只不过在国内份额很小,难以与博世相抗衡。

● 本田:我们爱混动,我们爱小车

受访者(H):本田技术研究所专务董事 环保技术负责人川锅智彦

采访者(N):日经BP社

N:在2008年12月的本田社长见面会上,曾明确表示中止配备V型10缸发动机的“NSX后续车型”的开发,将经营资源集中到电动车辆及小型车的开发上。

H:我认为,时代的潮流已经很明显地从大型车转向小型车。之所以这样说,是因为在经济危机出现之前,由于燃料价格上涨以及燃耗规定的强化,这种趋势就已经显现出来了。NSX后续车型虽然是从提升企业品牌形象的角度着手进行开发的,但我认为,在这种经济环境下中止开发是顺理成章的决策。

车迷们要失望了,除非经济形势明显回暖,本田技研注定要暂别高性能车一段时间。

N:以前,本田的产品策略是,小型车采用混合动力系统,大中型车采用柴油发动机,借此来降低燃耗。而目前大中型车也明显倾向于采用混合动力。

H:由于贵金属触媒的价格上涨,柴油发动机要想满足今后的尾气排放规定,成本就会变得过高,而无法盈利。考虑到时代在朝着电动化的方向发展,与其在柴油及混合动力两方面参与竞争,倒不如将重心放在混合动力上,逐步积累电动化的技术。

N:混合动力系统的成本现在不是也很高吗?

H:配备新开发的V型6缸柴油发动机的汽车的推出之所以延期,还有考虑到市场环境的结果。尽管此前预想配备V6柴油发动机的汽车的主要市场是北美,但在尾气排放规定日益强化的背景下,高成本的柴油发动机能有多大的扩展空间?虽然尿素SCR(选择性还原催化剂)系统等技术是必不可少的,但这些技术能否被市场所接受?考虑到这些原因,公司断定目前阶段与其研发柴油发动机,不如优先研发混合动力。

可见,在持续多年投入之后,本田和丰田一样,其混动车型的成本控制已经达到相当高的水准。这也将加快混动车成为车厂主要利润来源。换言之,二者的混合动力车型已经发展到了大幅持续盈利的临界点。并且两家在未来动力的共同趋势上判断也一致,即纯电动车型。那么作为与混合动力类似的柴油动力,既然同为过渡阶段动力方案,那么一家企业确实没有必要同时在两方面齐头并进,特别是坚持较小规模的本田技研。

N:对已有的汽油发动机的改进方面,欧洲倾向于采取减小排量、组装增压器的小型化措施。

H:本田也在V6发动机上实际采用了气缸休止系统,这是一种类似小型化的做法。我知道,在欧洲出现了汽油发动机小型化的动向。但是,欧洲汽油的辛烷值较高,而日本则较低,因此,输出功率及燃效的提高幅度较小。当然,发动机可以采用高辛烷值汽油,但那样燃料成本就会上升,从而违背小型化的初衷。另外,在日本国内CVT(无级变速箱)的比率不断上升,但由于配备CVT的发动机要求使用高效率档位,因此,在这方面发动机小型化带来的好处很小。

日系车厂坚持发动机能用低辛烷值的路线显然更符合我们国内的实际用车状况:1. 偏远地区汽油供应大多仍为93,部分甚至只有90;2. 许多车主仍然希望加93,节约燃油成本;3. 垄断的国内炼油渠道导致油品质量常年低劣,对油品要求高的发动机容易增加车主后期维护成本。此外,由此看来本田短期内不会大量采用CVT。

N:谈到变速箱的话题,请问您怎样看待在欧洲日益普及的DCT(双离合变速箱,Dual ClutchTransmission)?

H:在东京市区等城市地区,在最高50km/h左右的速度范围内行驶是家常便饭。而且起动以及停车的情况也相当多。在这种行驶方式下,CVT的动作更为顺畅。不过,本公司的自动变速箱在结构上接近于手动变速箱,在技术上更容易开发,我们目前正在进行DCT相关研究。

即使是以运动化诉求著称的本田,在波箱选择上仍然是以日常驾驶平顺性为首要考量。可见对于家用买菜车而言,日常驾驶的易用性、平顺性、舒适性、可靠性才是首要的,操控性只是某种额外的加成而已。在市区道路中低速驾驶路况下,DCT的顿挫感和起步的迟滞性,是非常影响日常用车品质的。说白了,目前多片式离合器仍然难以与液力变矩器比平顺性。这也是为何JATCO要给CVT配上液力变矩器的原因。不过本田并不排除未来开发DCT的可能。

这里没有谈到的一点,是DCT相对于CVT,在降低排放和油耗方面没什么帮助。举一个例子。

A4和S60,无论级别、FF架构、动力还是质量都相近,一个是CVT,另一台是DCT

A4 2.0T 180ps 320NM/1500-3900,CVT

S60 2.0T 203ps 300NM/1750-4500,DCT

在欧洲油耗测试循环中的二氧化碳排放量分别是:

A4 167g/公里,7.1L/100公里

S60 188g/公里,8L/100公里

● 日产:EV就是好呀就是好。

受访者(NS):日产汽车副社长山下光彦

采访者(N):日经BP社

N:汽车的CO2减排方面,首先汽油发动机的改进是一个难题。

NS:这需要直喷化、排量小型化(Downsizing)、降低摩擦损失、无空转机构、能量回收等多种技术的累积。并不是凭借一种技术就能解决的。而且,伴随着效率的提高,能够改进的幅度会逐渐缩小。

日产在通过机械加工工艺手段提升发动机顺滑度和能效方面的经验和技术储备非常丰富,例如曲轴与凸轮轴镜面加工以减小摩擦阻力,气门顶筒DLC涂层,气缸偏置与不对称活塞裙设计,活塞裙镀钼涂层减小与气缸内壁的摩擦……依靠这些技术累加起来,即使没有增压,VQ系列的发动机升功率也是非常惊人的。自然,对于降低油耗与排放也有不小的助益。

N:“日产绿色计划(Nissan Green Program)”宣布要向市场投放在小排量发动机上组装了增压器、凭借3L汽油即可行驶100km的“3立升车”。

NS:由于燃效的测定模式有了变化,或许3立升车的名称需要更改,但开发仍在进行。不过,具体的排量等目前还不能公布。我们力争在1~2年内实现商品化。

N:上述绿色计划宣布要使4缸以下的发动机实现直喷化,在4缸以上的发动机上配备阀门提升机构及工作角连续可变机构“VVEL”,借此提高燃效,这一方针有变化吗?

由于产品上市期已临近,因此不便明言,但基本方针没有变化。

VVEL对于日产来说不是新鲜玩意儿,只不过是技术下放到直四产品线。但国内近两年是否会在换代日产车系中推出直喷+VVEL的车型,持保留态度。

N:变速箱对燃效有较大影响。对于在欧洲以及美国日益普及的DCT(Dual Clutch Transmission),日产有什么举措?

NS:本公司对于排量在3.5L以下的发动机是通过组装CVT(无级变速箱)来提高燃效,但我们也知道这样存在着高速行驶时传导效率差等问题。虽然详情不便透露,但目前我们正在进行大幅度改进。估计今后通过汽油发动机及变速箱的改进,可使燃效改善25~30%,我们希望其中大约2/3是通过发动机的改进、1/3是通过变速箱的改进来实现。

从日产分出去的JATCO在CVT方面已经积累了足够的技术储备,足以满足3.5以下排量的输出。不过山下这家伙嘴太严,记者也没套出太多具体信息。按照他的说法,变速箱在能效提升方面所占的比例不大,恐怕主要还是依靠直喷+增压+加工工艺来解决。因而只要继续持续改进CVT即可满足燃效提升要求,预计日产在3.5以下家用车采用DCT的可能不大。至于战神GT-R自然不在此列。跑车嘛,换档效率、换挡时间、响应速度是第一位的。平顺性在家用车上是个宝,在跑车上就是罪过。换档冲击那是越猛越好,越猛越High。所以法拉利就算搞了DCT,装在458上,还是保留F1波箱。无他,换档效率更高,换挡时间更短、反应速度更快。

另外,目前DCT动辄六、七档,究竟有没有必要搞出这么多档位?如果扭力不足,变速箱又不够聪明,很容易在六档七档跳来跳去的,特别是搭配那些小排量发动机的时候,这恐怕也是为何涡轮增压机的最大扭矩起始转速越来越低,涡轮介入越来越早,低转扭力越来越强。只有这样才能保证低转速时的足够扭矩,才能在高速巡航时用上六档乃至七档超小齿比。与其这么辛苦,还不如用CVT。更何况,如果在中高速巡航时因为扭力不足而降档加速,发动机都会转入开环控制,而大排量发动机显然可以更长时间地稳定在闭环控制。从这个角度看,多档位不一定更省油。VW给全系A级乃至AO级的1.4发动机配6前速,实际驾驶未必赶得上日系4AT平顺、省油,原因就在于此。

N:日产“X-TRAIL”清洁柴油车在日本抢先投放到了市场,今后将如何拓展?

NS:柴油车在不同的国家尾气排放规定有很大差别。美国、特别是加利福尼亚州的规定十分严格,而欧洲相比之下则较为宽松。虽然要想达到美国的规定在技术上是可行的,但那样会陷入难以盈利的窘境。如果规定过于严格,柴油车的生存空间会变得越来越小。

日系车厂对柴油车或视之为与混动相类似的过渡方案(如两田),或视之为愈发严格的排放标准牺牲品(如日产),总之柴油机型不会成为日本车厂主流选择。

N:日产宣布自2010年起实现电动汽车(EV)的商品化。据介绍,这种电动汽车不是对现有车辆的改造,而是EV专用车型。

NS:我们正力争实现乘坐4~5人、电池续航距离为150~160km的车辆的商品化。据我们的调查,如果能保证这样的续航距离,那么日常使用几乎没有问题。问题是要想周末出远门则续航距离不足,但这是只要充电设备普及到某种程度就能解决的问题。我想,这种车可以满足7~8成城市居民的要求,地方城市居民在一家拥有多辆汽车的情况下也完全没有问题。

日产的想法还是太本土化了。除非是K-car,否则一家人拥有多辆车很难在近几年实现。而在除了日本之外的地区,K-car实在是太小了。更大的车型,一家人即使可以很轻松的负担,但停车就是一个大问题。所以在大多数情况下,家庭用车还是必须能够满足多种需求,包括同时满足城市通勤和长途旅行。总之,这样的续航力是很难在日本本土以外打开销路的,欧洲还有些许希望。

● 马自达:燃效没有最高,只有更高

受访者(M):马自达专务执行董事、研发负责人金井诚太

采访者(N):日经BP社

N:在提高汽油发动机燃效方面,福特采取了小排量化结合增压器的小型化(Downsizing)手段。对此有何看法?

M:我们的目标是以基于直喷技术的全新燃烧概念为核心技术,使汽油发动机燃效得到提高。打算通过这一手段首先使燃烧达到极限,然后再进行下一步,即与增压技术的结合。不过,目前尚不便公布新燃烧技术的详细情况。

非直喷,不增压。

N:在变速箱方面,福特今后将致力于DCT(Dual Clutch Transmission)

M:DCT具备传输效率出色的优点,但却存在轴向尺寸较长、结构复杂且成本较高的瓶颈。我们期望以原来的自动变速箱(AT)为基础,通过大幅改变结构,实现传输效率的大提高,并同时缩短轴向尺寸。而且还将把响应性能提高到与DCT相当的水平。目前正在开发大型和中型两款自动变速箱,大型款的燃效有望比现有6AT提高4%,中型款有望比现有5AT提高7%。

DCT的推广对向来坚持传统AT路线的日系车厂肯定有触动。只不过这种触动还不至于让车厂改变既有路线,换言之,DCT的效率提升尚未达到让传统AT彻底洗牌的程度。

N:贵公司提出了在改进动力传动系统的同时,使2011年以后的车型比现有车型减轻100kg的目标。其中8成以上的减重据说将通过车身结构的优化来实现,以前贵公司不是一直在追求最佳结构吗?为什么还能减轻这么多重量?

M:以往即使想要追求理想的车身结构,受发动机及变速箱的限制,梁架无法径直穿过。此次进行开发时,为了实现理想的车身构造,发动机、变速箱及悬挂等部件的负责人进行了协助。前面提到的变速箱小型化就是其中之一。

马自达旗下本来就不以大排量发动机,也不重视大排量机型,因此从车身到发动机、波箱的彻底轻量化以及合理、灵活布局,才是马自达运动精神的技术基础之一。让人感兴趣的是,如果波箱小型化能够实现,马自达的车身架构会发生怎样的变化,前后重量分配比会不会更加合理。

N:本田“Insight”及丰田新款“普锐斯”等混合动力车获得了大量订单。对此,马自达有何对策?

M:说实话这是一个令人苦恼的问题。以本公司的规模而言,即使推出相同的混合动力车,在投放数量上也不合算。不过我们认为,对削减CO2总量来说,与大幅降低部分车型的CO2排放量相比,整体平均降低CO2排放量更为有效。当然,这并不是说我们不会涉及电动化技术,而是期望一边考虑费用效果比,一边扩大无空转技术的采用,依次导入制动能量再生系统及混合动力系统。

这个问题确实刺到马自达痛处。作为规模不及两田的车厂,马自达的研发实力、资金都不允许其效仿两田,可以长期持续地对混合动力项目投入大量资金和研发实力。何况上世纪九十年代,正是马自达处于转型低谷之际,公司财力人力都迫使其采取更加保守的市场策略。这一局面直到二十一世纪初才慢慢得以扭转。恰恰是在八十年代末九十年代初,两田开始大规模研发混合动力车型,并很快发布了量产车型投放市场。错过时机的马自达,面对如今的局面自然无奈又痛心。所以,马自达的因应策略也非常现实,即在传统内燃机的基础上,采用启停技术、制动能量收集和再生系统等可以直接嫁接到传统动力车型上的技术,降低油耗,提升排放。

● 三菱:减重瘦身才是王道

受访者(M):三菱汽车工业执行董事开发本部长福田滝太郎

采访者(N):日经BP社

N:贵公司将如何提高燃效?

M:首先从轻量化谈起。2007年8月上市的“GALANT FORTIS”是本公司破釜沉舟开发的汽车,彻底追求了行驶性能。但其副作用是,车身重量比其他公司重70kg左右。因此,我到任后,就下达了车身重量减轻190kg的命令。实现轻量化的技术提案已于3月之前汇总,正准备在听取说明后,制定实施计划。其中70kg左右的重量将通过较大规模的局部改进获得,进一步的轻量化则将在全面改进时一并实行。

经济危机的年代,除非是超跑买家,绝大多数家用车买家不可能不重视后期费用,这里面就包括燃油成本。轻量化是日系车厂传统保留节目,既能有效提升动力表现,又能降低油耗,何乐而不为。

N:仅靠轻量化是无法达到今后严格的燃效标准的。对此准备怎么解决?

M:只要汽车重量减轻,即使发动机排量降低,也能够实现相同的动力性能。这就是所谓的小型化。虽然减轻40kg左右不起作用,但如果减轻70~100kg,就能够减小发动机,提高燃效。这种减轻重量以实现小型化的方法就是今后提高燃效措施的核心。

这就是轻量化的效用:动力输出不提升,也能确保动力性,燃效问题也能迎刃而解。

N:欧洲越来越多的厂商采用减小排量,配合使用增压器的方法,您怎么看?

M:根据车身重量和汽车性能,有的不增压就可以,有的需要增压。将来随着电池性能提高,也许会选择与电动涡轮增压机配套使用。

N:提高汽油发动机燃效的方法还有采用连续可变提升机构及直喷技术等。贵公司在这方面有什么措施?

M:作为本公司可变阀门技术“MIVEC”的改进版,连续可变提升机构已做好了生产准备。至于是减小发动机尺寸还是采用改进版MIVEC,或是两者都采用,我们正在根据车辆产品阵容及供应地等条件制定公司的动力传动系统战略。

N:变速箱技术对提高燃效也有很大作用。

M:我们也在考虑这个问题。CVT(无级变速箱)符合日本的交通情况,但在欧洲面临的问题是在高速区摩损大。本公司在“Lancer Evolution X”上配备的是DCT(双离合变速器)“Twin Clutch SST”,至于今后如何配备,我们正在动力传动系统战略中探讨。

在这里,福田说的模棱两可,含混不清。从三菱已有车型看,有历代Evo摆在那儿,增压在技术上显然不成问题。十代Evo也用上了双离合,虽然是外包的方案,但至少匹配不是问题。关键在于三菱似乎并不认为有必要在家用车上应用DCT。蓝瑟用上CVT就是明证。或者说,家用车以中低速路况为主的使用前提下,DCT并不比CVT更具燃效。欧洲的“高速区磨损大”并非机械损耗,而是高转速高速度行驶条件下CVT传动效率不高。

N:在日本,使用锰类正极材料的锂离子充电电池是主流,而海外正考虑采用铁类等多种材料。您怎么认为?

M:据电池开发人员说,电池技术并不那么容易。今年投产的EV将只向能在某种程度上提供使用条件的用户销售。我们要将用户实际使用的结果与模拟评估结果对照,弄清楚如何模拟、模拟什么才能正确评估电池。弄清这一点之后,方可建立对各种电池进行试验的基础。

这个……比较有趣,铁电池,嗯嗯,大家懂得……

● 富士重工:传统有潜力,混动非必需

受访者(F):富士重工常务执行董事 战略本部长(原斯巴鲁技术本部长)马渕 晃

采访者(N):日经BP社

N:提高燃效已成为每个整车厂商面临的一大课题。贵公司将如何提高汽油发动机的燃效?

F:2010年,我们将向市场投放燃效更高的新一代水平对置发动机。该产品是以2.0L排量为主的4缸发动机,目前我们正针对以下问题进行研发,即:不依赖直喷及可变阀门机构,首先通过改善最基本的燃烧状况、减少摩擦损失,能在多大程度上提高燃效。欧洲在2020年之前要将CO2排放量减少到95g/km,我们考虑尽可能不依赖混合动力技术等,而通过提高汽油发动机的燃效来达到这一指标。

富士很清楚,如果现在介入两田业已站稳脚跟的混合动力车市场,很可能非但没有分得一杯羹,反而会碰得头破血流。作为在汽车业务方面资源投入有限的富士,它必须、也完全应该利用自身已有优势,比如同级市场少有的水平对置发动机,争取不在排放压力的竞争中掉队。不可否认的是,在诸多新兴技术的应用中,富士的技术储备还是显得有些薄弱。也许丰田的参入能够对其有所帮助。

N:您怎么看待小型化趋势?

F:举例来说,与2.0L的发动机相比,1.4L发动机和涡轮组成的系统的成本要高。在日本国内可能卖不动。其实,只要在自然吸气的原型发动机上切实做好提高燃效的措施,然后便可应用到许多车型上。对于满足日本2015年的燃效规定,已经有眉目只要通过改进自然吸气发动机就可以达到减排目标。

其实如果仅仅就燃效方面而言,小排量直喷+涡轮增压相比传统NA的优势并不明显,制造成本和养护成本却要高出不少。这也是日系车厂迟迟没有跟进的原因之一。

N:虽然提高燃效时变速箱的技术至关重要,但新一代力狮(Legacy)车上将配备富士重工首次采用的纵置CVT(无级变速箱)。不采用金属带式、而是采用链式的理由是什么?

F:如果滑轮的卷绕半径过小,摩擦损失就会增大,因此,金属带式难以实现小型化。而链式则可实现小型化及高效率。其效率可能比金属带式高出3~4%吧。

N:有人指出,CVT的高速燃效较差。

F:采用CVT之后,能加大变速比范围,高速燃效我想也能得到改善。虽然扩大变速比范围另外还有增加自动变速箱(AT)档位的方法,但相比之下CVT更小、更便宜,这是CVT的优点。

N:在欧洲,以手动变速箱的结构为原型的DCT(Dual Clutch Transmission)被越来越多的厂商所采用。

F:本公司计划继续推进从AT向CVT的过渡,没有考虑采用DCT。目前正在探讨今后在“翼豹(Impreza)”车上扩大CVT的应用。

富士在这里的态度很坚定,显然完全排斥DCT,而且对自己的链式CVT高度自信(新车评眼下长测的新力狮2.5i正好就装备这台CVT,不知实际驾驶感受如何)。眼下还没有找到这台CVT的齿比范围等资料,不知道可以做到多宽泛。此外,富士没有盲目跟进爱信和ZF研发高档位AT的策略也是恰如其分的。一来富士没有那么大排量的发动机需要更多档位的自波,二来研发费用过于高昂,三来增加的成本和重量会导致成本与售价上升,操控性下降,燃效降低,从而削弱其市场竞争力。至于旗下运动型车,如STI,富士认为手波就完全可以满足需要,无需双离合。

● 小结

尽管中国市场的消费潜力近几年逐渐显露出来,渐渐成为世界所有车厂都无法忽略的板块,甚至影响了许多车厂的车型原始设计。然而,在最关键的动力总成发展路线图上,车厂仍然是以其本土市场以及传统势力范围内的用车状况以及消费习惯来考量并决定的。同样在严苛的排放压力下,欧洲车厂选择最适合他们用车状况与消费口味的直喷+涡轮增压+双离合;日系车厂则选择了坚持传统的轻量化+小型化+CVT。欧洲高速公路网密集且完善,路况良好,平均车速甚高,DCT较高的传动效率、媲美手动档的换挡时间,足以抹消其中低速下顿挫感强这类缺陷;至于市区代步则有完善周密的公共交通,或者用手动档小车,乃至Smart之类的遛狗车。日本本土人口密集,拥堵是家常便饭。这种用车条件下,顿挫感强是无法接受的缺陷,何况长期中低速行驶+频繁起步停车,也会加剧离合器磨损。相比而言,CVT自然是最实际的选择。当然,九十年代直喷技术崭露头角,涡轮增压技术也开始像家用车逐渐延伸时,日系车厂判断失误,没有及时跟进,造成如今技术储备不足,也是采用目前这一技术路线的原因。此外,成本控制从来都是东瀛车厂的成功基石,立身之本。像BMW和Benz那样,因为整体售价给成本提供了足够空间,可以通过整合大量奢侈的高新技术,以“做加法”的形式,来解决性能与能耗之间的平衡。对于日系车厂,特别是马自达、斯巴鲁这样资金、研发规模都相对有限的企业,成本控制、轻量化、小型化、坚持并发扬自身特色,这种“做减法”的取向才是正途。

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2010-08-21

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