本站原创摘 要：由于石油短缺和环保的双重压力,整车及发动机生产企业纷纷投入巨资进行各种高燃效、低能耗、低排放发动机的研发,因此,节能环保型的发动机将成为未来大发展趋势.
关 键 词：发动机发展现状未来发展
中国的汽车制造业发展迅猛,并且仍具有强大的发展空间,在汽车市场快速增长的拉动下,国内发动机市场近几年也呈现出蓬勃发展之势.近年来,面对世界石油资源日趋枯竭以及对环保要求的不断提高,人们十分重视发动机代用燃料的研究,如天然气、二甲醇以及混合动力等新产品在发动机上得到逐步的研发及应用.国内无论是整车企业还是专业的发动机制造企业都在加大研发力度,以求在激烈的市场上占据一席之地.外资企业也蜂拥而至,试图在前景光明的中国发动机市场分一杯羹.
性能先进优良、稳定性能好的发动机技术将在汽车节能、环保技术开发中起着关键性的决定作用.因此打造优良的汽车发动机成为提升汽车质量品牌的关键之举.由于石油短缺和环保的双重压力,整车及发动机生产企业纷纷投入巨资进行各种高燃效、低能耗、低排放发动机的研发,因此,节能环保型的发动机将成为未来大发展趋势.
1.目前我国发动机的发展现状体现在：
1.1.我国的汽车发动机以外资、合资品牌为主,自主品牌发展缓慢因历史原因,我国的汽车发动机生产起步晚,技术力量薄弱.虽然自主品牌乘用车发动机,尤其是轿车、微型车和商用车的发动机产销量出现了明显增长,市场份额不断扩大,但发动机的核心技术,如涡轮增压技术、燃油电喷技术、高压共轨技术等核心仍掌握在外资手中.我国的轿车发动机大多是改革开放后从引进、合资开始起步的.例如一汽与德国大众、上汽与美国通用、一汽与日本丰田、北京与现代以及北京与奔驰等.而自主品牌,如奇瑞、吉利、华晨等企业,基本都是2000年以后发展起来的,特别在最近的5年之中,才进入迅速发展时期,但与合资进入中国市场的跨国汽车巨头相比,明显起步晚了.因此,不论从技术还是产量上,与外资、合资品牌相比,国产自主品牌都存在着明显的差距.目前,轿车发动机,外资、合资品牌约占70%的市场份额,而自主品牌轿车发动机只占30%的市场份额.
1.2.发动机产销逐年增长,生产集中度明显提高
中汽协的有关数据显示,2011年全年,我国累计产销汽车发动机1671.91万台和1697.14万台,2011年发动机生产企业销售累计增长最快的是上汽通用五菱,增幅为59.30%；最小的是北京现代,增幅为11.09%.在汽车行业迅猛发展的今天,发动机的产销发展前景更为广阔.但发动机的产销量仍然集中在各大合资品牌之中,市场占有率屡创新高.
1.3.自主品牌轿车发动机产销量有所提高,研发投入巨大,技术进步明显
从中汽协的统计数据看,2011年国内汽车企业共产销1841.89万辆和1850.51万辆,尤其值得注意的是2011年,中国汽车产业进入相关优惠政策退出后的调整年,但产销量并没有受到政策调整的影响,产销仍然两旺.其中,自主品牌轿车共销售550多万辆,占销售总量的30.89%.自主品牌企业的汽车产销量不但逐年有明显增长,而且发动机技术水平也有了大幅度提高.据了解,国内发动机制造企业江淮汽车整合全球资源,与国际知名发动机设计公司L合作,以降低排放及油耗,提高功率为主要目的,投入大量资金,成立专门研发中心,合作推出两款自主研发的新款发动机――2.4CBR及2.0T发动机.消息人士称,新品在节能及动力提升方面获得重大技术突破,处于国内领先、世界同步水平.CBR（可控燃烧速率）技术,可以使发动机在中低转速和负荷工况下,增强涡流强度,提高燃料混合气燃烧速率,同时该系统可以达到更高的废气再循环（EGR）率,使动力经济性更好,排放更加清洁.在2011年的广州车展上,广汽传祺、奇瑞瑞麒G5、比亚迪G6、长城哈弗H5、吉利3G版帝豪和一汽奔腾B70等自主品牌轿车配装的发动机均显示了较高的技术水平.
2.未来发动机的发展趋势：
2.1.传统发动机向更节能、清洁环保的绿色方向发展
现代绿色柴油发动机已经成为目前实现节能环保最现实的途径之一,和主流的汽油发动机相比,它拥有出色的节能性和动力性.实验数据表明,柴油机的燃烧效率可达45%,而汽油机的燃烧效率仅为35%左右.实践证明,同排量绿色柴油机比汽油机节油30%～35%；而与传统的柴油发动机相比,又有着出色的舒适性和环保性,成为时尚汽车的潮流之选.
当今绿色柴油车在欧洲非常普及并且其需求量仍在不断增长之中.目前绿色柴油机在欧洲的市场占有率已达到50%以上,且排放水平已达到欧V标准.在欧洲,每三辆售出的新车中就有一辆是以绿色柴油发动机为动力的.绿色柴油车之所以在欧洲受到如此青睐主要是因为柴油的燃油消耗量比汽油发动机在同样功率的情况下通常要低30%～60%；在发动机低速运转的情况下,柴油发动机与汽油机相比较拥有更为强劲的动力；由于柴油机所消耗的燃料比汽油机少,对大气的污染就少,因此更受重视节能环保的欧洲国家的青睐.
在我国,上柴集团的二甲醚发动机技术也逐步得到应用,并大量出口东南亚、南亚及欧美市场.特别是上柴9L天然气发动机曾两度获得世界客车联盟“年度最佳发动机”大奖；上柴国Ⅲ及国Ⅲ以上排放的柴油机和替代能源发动机,获得了“2010年上海世指定环保发动机”称号.事实上,现代绿色柴油机比主流汽油机节油30%～35%的主要原因在于,它采用的是高压共轨缸内直喷技术.该技术将高压燃油直接喷射到燃烧室内形成雾化均匀的混合气,以此提升喷油的雾化效果,使其能够在短时间内完成更充分的燃烧.资料表明国内最先进的欧意德绿色柴油机搭载的博世第二代高压共轨喷射系统,已经将喷射压力从传统柴油机的60～80MPa,提高到了160MPa的水平,而通常缸内直喷汽油机的燃油喷射压力仅为12MPa左右.这不仅仅是数据上的变化,更给柴油机动力技术带来了全面的提升.2.2.小排量涡轮增压发动机将成为未来发展趋势
涡轮增压发动机依靠涡轮增压器增加发动机进气量,从而增加发动机的输出功率.其最大优点是不增加排量,大幅提升发动机功率和扭矩,提高燃油经济性并降低尾气排放.数据显示,使用涡轮增压技术可以帮助汽油和柴油车辆在不降低性能的前提下分别节油达20%和40%.小排量涡轮增压发动机在实现节能的同时,又降低了排放和燃油消耗,已获得了各个国家的认可.
在我国,2010年6月,国家发改委等部门联合下发了《关于印发“节能产品惠民工程”节能汽车推广实施细则的通知》,将发动机排量在1.6L及以下、综合工况油耗比现行标准低20%左右的汽油、柴油乘用车（含混合动力和双燃料汽车）,纳入“节能产品惠民工程”,在全国范围推广.2012年1月1日开始执行的《中华人民共和国车船税法》按汽车发动机排气量大小分别作了降低、不变和提高的结构性调整的税负规定.税法明确了对小排量车的支持力度.国家鼓励小排量汽车发展,对于国内发动机企业及众多车企推广小排量发动机奠定了坚实的基础.
大众是第一个将小排量涡轮增压汽油机应用于大型车上的车企,当时该公司为帕萨特的轿车与旅行车版本装配了1.4升122马力的TSI发动机.大众汽车的涡轮增压发动机阵容也十分强大,其大多数车型都搭载了1.2TSI,1.4TSI,1.8TSI与2.0TSI发动机.也许在不久的将来大众会成为全球第一家淘汰自然进气式发动机的汽车制造商.小排量涡轮增压的应用,代表着不久的将来,人类对于石油的依赖将进一步减弱.预计到2015年,我国市场小排量涡轮增压发动机的份额将从现在的近10%上升到20%.
在欧美国家,越来越严格的排放法规和人们对节能认识的加深,使得高效率、低排放车用发动机技术的开发受到高度的重视,从而促使传统的内燃机技术不断创新.如汽油机直喷技术、可变气门定时技术、可变进气管、燃烧速率控制滑片、可变排量技术、高压共轨直喷柴油机等等.对于直喷式柴油机的巨大需求又大大推动了涡轮增压器技术进步的进程.特别是欧洲及北美加大了对于多用途车及轻型载货车的排放限制,使得各国的涡轮增压器制造商不惜成本地追求更加先进的涡轮增压技术.
2.3.新能源汽车发动机市场潜力大
随着世界各国环境保护的措施越来越严格,替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,而新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向.新能源汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等,其废气排放量比较低,符合节能环保的要求.生物燃料、燃料电池在汽车石油替代中将发挥重要的作用.结合中国的能源资源状况和国际汽车技术的发展趋势,预计到2025年后,中国普通汽油车占乘用车的保有量将仅占50%左右,而先进柴油车、燃气汽车、生物燃料汽车等新能源汽车将迅猛发展.
在节能与环保的政策推动下,我国加大了对新能源汽车的扶持力度,2010年6月1日起,国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购写新能源汽车补贴试点工作.2010年7月,国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个.新能源汽车正进入全面政策扶持阶段.节能与新能源汽车产业发展规划（2012―2020年）》,指出：“十二五”期间,我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段：2011-2015年开始进入产业化阶段,在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车.“十三五”期间即2016-2020年,我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车,插电式电动轿车,氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭.在我国混合动力商用车取得了快速发展,已开发了混合动力公交车、市政用车等,日前已有多个车型在运行.作为南方电网节能和新能源汽车应用的示范试点,广州市首个公共电动汽车充电站2010年11月8号在亚运城投入运行,该充电站位于南沙港快速和京珠高速公路之间,集充电怎么写作设施和营业厅于一身,充电桩24小时提供怎么写作,建起现场购电现场充的快捷通道,也是亚运城的“专属”营业网点.
日本最早开始混合动力汽车开发,并最先实现了产业化,目前总销量已经达到200万辆以上,并开始赢利.欧洲混合动力汽车技术起步较晚,采取与美国合作方式共享混合动力总成技术,主要应用于采用传统技术油耗较高的车型上.现今欧美客车和卡车生产商已将目光聚焦在混合动力技术上.德国奔驰、瑞典沃尔沃和波兰索拉丽斯等相继开发了混合动力商用车.
2.4.高压共轨等新技术研发成功并得到大量应用
“共轨”是通过公共供油管同时供给各个喷油嘴,喷油量经过ECU精确的计算,同时向各个喷油嘴提供同样质量、同样压力的燃油,使发动机运转更加平顺,从而优化发动机的综合性能.
我国在商用车领域已全面实施国国Ⅲ排放标准.近几年,各种国Ⅲ技术路线针对不同的车型、路况进行了充分地实践,从各企业国ⅣⅢ标准柴油机的产销统计数据来看,已经呈现电控高压共轨、EGR（废气再循环利用）系统、电控单体泵全面推广状态.玉柴是我国目前应用电控高压共轨、电控单体泵、电控组合泵、EGR等新技术较多的企业之一.
今天在欧洲,众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机,如标致公司就有HDI共轨柴油发动机,菲亚特公司的JTD发动机,而德尔福则开发了MultecDCR柴油共轨系统.
3.结束语
无疑,先进的发动机技术在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用.纵观世界汽车产品技术的发展态势,汽车发动机技术正以优异的性能,更好的经济性和动力性为方向得到日益广泛的重视和发展,各种轻量化安全性高性能高环保低油耗的发动机将更加适应社会的发展,将成为发动机发展的主流方向.品牌区别带来的影响力在日后可能会慢慢的被淡化,取而代之的是发动机本身真正的功效和实际的表现.