今年3月份，通用汽車在底特律發(fā)布了新一代Ecotec發(fā)動機家族，該發(fā)動機家族共包含11款小排量發(fā)動機，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，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，而這兩款車型的動力總成目前均為六缸發(fā)動機；福特在華合資企業(yè)長安福特也迎來了EcoBoost發(fā)動機家族中最小的成員——1.0升EcoBoost發(fā)動機的正式下線。
而沃爾沃汽車則在2月底高調宣布其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。
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全球各大車企紛紛“減缸”，預示著發(fā)動機小型化時代已經(jīng)開始到來。
節(jié)能減排標準升級小型發(fā)動機應時而生
事實上，發(fā)動機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》征求意見稿，指出第四階段標準繼續(xù)沿用按整車整備質量分組的車型燃料消耗量評價體系，同時提高特殊結構車輛的技術特征和要求，進一步加嚴乘用車燃料消耗量限值。這是繼2012年國務院提出2015年和2020年新車平均油耗達到百公里6.9L和5.0升后的一次重要政策細化與強有力推進。
歐洲議會也在2月份設定了一項當今全球最嚴格的汽車碳排放控制目標：到2020年歐盟范圍內銷售的95%的新車二氧化碳排放平均水平須達到每公里不超過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到上述標準，超出碳排放標準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。
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)動機的投放，原來采用大排量發(fā)動機的中高級轎車以及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)動機迎市場春天
發(fā)動機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)動機的動力效率是否一如既往。于是如何在降低發(fā)動機排量的同時保證充足的動力成為了小型化發(fā)動機能否取得市場成功的關鍵，而渦輪增壓技術的發(fā)展則成了重中之重。
渦輪增壓通過提高進氣效率促使發(fā)動機功率提升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后，原來6缸的發(fā)動機完全可由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，渦輪增壓技術已經(jīng)走過了半個世紀，相比其剛誕生之時，這一技術也有了質的飛躍。比如，通過材料的改進，渦輪增壓器可以承受更高的溫度，使用壽命與發(fā)動機壽命相同；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品，通過普通技術升級新產品油耗都有2%到3%的改進，目前正在通過技術革新將最高油耗提升可以達到5%到10%。
然而，隨車發(fā)動機的逐步小型化，在低轉速情況下達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上的VNT技術用在汽油機上，但這一技術目前價格比較昂貴，。針對此，霍尼韋爾推出了DualBoost技術，軸流的渦輪機與背靠背的雙面壓縮機相匹配，進一步縮短到達需求扭矩的時間，具備更為出色的快速響應能力和穩(wěn)態(tài)性能。
隨著能源緊缺和各國排放限制政策的加嚴，渦輪增壓受到的關注程度逐步加強。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查發(fā)現(xiàn)，在參與該調查的近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，有購車計劃的被訪者中有六成會考慮購買渦輪增壓車型。這與渦輪增壓技術不斷成熟以及成本在大規(guī)模應用后逐步降低有關。
隨著發(fā)動機小型化趨勢的加強，越來越多車企開始采用渦輪增壓技術，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的應用。這意味著，無論在高端、終端還是低端市場，渦輪增壓技術在逐步滲入各大細分市場，發(fā)動機小型化或許比想象中要來得更快。
