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歐七松綁燃油車,國七還跟嗎?最強内燃機不靠研究排氣管

作者:路咖汽車
歐七松綁燃油車,國七還跟嗎?最強内燃機不靠研究排氣管

歐七排放标準,算是完美诠釋了什麼叫高高舉起、輕輕落下。曾經信誓旦旦的史上最嚴,将催生雙三元催化劑,以及更大尺寸GPF等排氣管科學落地。眼下各種顆粒物、溫室氣體排放尺度,大部分都縮回末代歐六的水準。不過,由于歐七保留了對輪胎磨損與刹車顆粒物排放的限制,是以從創新角度來說,它依舊算是“史上最嚴排放标準”。招牌有了,車企大佬們也被安撫了,這下算是普天同慶?

最強内燃機,與歐七一起落地

前面也聊到了,核心内燃機排放方面,歐七這波并沒有冒進。換來的結果是,歐七排放标準大機率将會在明年7月份正式落地。畢竟名義上,“2035年禁燃”的達摩克利斯之劍還懸着。歐七如果在反複拉鋸中無法落地,其執行時間與所謂禁燃時間表之間的視窗期,就太短了。總之,理論上歐七給内燃機至少留下了一代的時間。但在新排放标準沒有實質性的大尺度更新情況下,車企們會選擇擺爛,以在最後十餘年的時間,崛起最大化的利潤嗎?

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答案恐怕是否定的,這倒不是說動辄百年的車企們,節操線上。而是排放法規還是有作用的。以歐七為例,雖然絕大部分涉及顆粒物排放的标準,與現行的歐六标準無異。但在一氧化碳排放标準上,則是直接砍半。以内燃機的工作方式來看,限制一氧化碳隻能在燃燒充分程度這個問題上想辦法。GPF基本隻影響顆粒物,三元催化劑雖然包括轉化一氧化碳的工作,但一次性砍半的幅度,從技術上看,或許還不如更新發動機來的友善。

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因為更新之後的歐七排放标準,在一氧化碳部分已經看齊國六B。考慮到包括大衆、豐田等全球車企大佬,都在切換國六B時,在排氣管問題上栽過跟頭。在歐七基本被敲定之後,下一代内燃機追求更高的燃燒效率,已經是闆上釘釘的事。不過由于國六B的顆粒物、氮氧化物等排放要求比歐七還要嚴格。是以至少在國行版本上,還是要在GPF、三元催化劑等排氣管科學上下更多功夫。

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回到歐七與國六B共同需要面對的技術話題上來。想讓内燃機的燃燒更充分,基本可以分為帶電和不帶電兩個方向。從不帶電的角度來說,更大的噴油壓力、可變截面渦輪,以及燃油分層燃燒等等,屬于技術代表。其中,前兩者基本就是點名第五代大衆EA888了。從現在曝光的情況來看,新發動機預計将采用500Bar的高壓直噴,以及VTG可變截面渦輪技術。至于燃油分層燃燒,換個表述,即稀薄燃燒或者預燃燒。與高壓直噴和VTG不同,無論哪種分層燃燒技術,市場應用都相對較少。比如瑪莎拉蒂的海神發動機,馬自達的壓燃發動機等等。造成這一現象的原因或許是,機械層面卷到這個地步,那不如直接用電?

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倒不是說直接用電動機取代發動機,而是在内燃機上,采用更多電氣化裝置,提升效率。比如将内燃機全部的機械結構都改為電控,諸如電控機油泵、電動渦輪、電子氣門無極調節等等。奔馳與奧迪在以上電控技術的内燃機應用上,屬于走在前列的品牌。相較各種機械層面的優化,更純粹的電控零部件可以更精密地調配内燃機的呼吸,并節省機械能損失。不過,要做到這點,需要更苛刻的計算。以及更高的子產品化制造水準,以攤薄高昂的零部件成本。最後,就是車輛本身必須帶電。至少需要符合48V輕混的标準,才能負擔如此多的電控裝置。

歐七以後,再無純燃油廉價車?

以上聊到的内燃機進化思路,無一例外,都需要額外的成本支援。即便發動機也在流行子產品化生産,即便更寬泛的閱聽人面可以進一步攤薄成本。但對于更多廉價車型而言,或者明确來說,就是普通A級以及更低定位的車型;或以排量來說,即2.0L以内,也是很難享受到這份技術疊代了。以大衆第五代EA888發動機,與已經落地的EA211 1.5T發動機為例。後者的燃油直噴壓力,或将被最終鎖定在350Bar。而這僅相當于成熟期的第三代EA888的水準。

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即便如此,大衆全新的1.5T發動機,在國内依舊需要至少加注95号汽油。這就是先進技術與市場之間的悖論縮影。更多的技術下放,會導緻在購買與使用端,都給使用者帶來更大的經濟壓力。VTG渦輪,與米勒循環的相容,就是在經濟性與實用性之間的糾葛展現。但如果排放标準再向前一步,小排量經濟型發動機還能往哪個方向走呢?很顯然,再無法承載更多技術投入的情況下,必然朝着更高效率的方向妥協。而這個方向的極緻,就是增程器。

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回到技術層面,在内燃機變得更注重效率的同時,其低扭能力就一定會變得更拉胯。電機毫無疑問将填補這一空間,但問題是,用什麼身份填補?在油與電的配比中,如果内燃機還想占據主導地位,那麼48V輕混和HEV就成為主流選項。事實上,前面多次提到的大衆,在所謂末代燃油車産品中,就有大範圍上馬48V輕混的計劃。

可為什麼在奔馳、寶馬,甚至是大衆集團旗下的奧迪品牌中,都已經很常見的48V輕混,在大衆品牌這裡推進的相對緩慢?答案或許在于,内燃機占據主導地位,但未必挑得起大梁。具體來看,48V輕混系統完全保留了内燃機與變速箱結構,電氣化結構屬于完全新增,這也就意味着成本增加。在此基礎上,車企更願意看到原本負擔A級車的排量,可以挑起驅動B級車的重任,又或者是在原本的排量上進行削減。

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可48V輕混系統下的電機輸出,無論能力還是持久性都是有限的。這就導緻油與電的配比容易失衡。比較保守的解題方案,要麼增加電池容量,使其成為P2結構插混,通過大電池“無限延緩”臨界點的到來。要麼保持甚至增加内燃機功率,使其性能足夠為整套混動系統兜底。後者的代表作便是豐田那套2.4T混合動力,大馬力内燃機配小電池的P2構架,也是夠腦洞大開。

但這種性能備援顯然不适合經濟型産品。在日系品牌基本手握無變速箱的功率分流、串并聯、串聯結構的廣義混合動力技術的情況下。歐洲車企如果不選擇像美系車那樣,選擇打不過就加入。就隻能繼續寄希望于在P2構架的基礎上,一方面通過保留機械變速箱的技術優勢,縮小對電機功率的依賴;另一方面寄希望于系統的批量化生産,能夠攤薄整體制造成本。

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如果堅持長期主義視角來看,歐洲車企這種技術思路,在小排量發動機方面,終究會朝着PHEV甚至是REEV方向發展。但發展PHEV,又是一個需要當地政策扶持的選擇。至少在當下,歐洲人在電氣化的選擇題中,更多還是選擇EV和HEV。至于REEV就更難了,讓内燃機低頭打輔助,似乎已經不是一個技術性問題。與其在違背祖宗的事情上來回橫跳,他們似乎更願意期待合成燃料的最終落地。如果能夠解決“燒什麼”這個問題,小排量發動機作為驅動單元的身份,當然還是可以續命的。但合成燃料到底能覆寫除了歐洲以外多大的市場,就是另一個問題了。

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