豐田、馬自達和斯巴魯推動內(nèi)燃機脫碳

2024-08-09 09:05:55·  來源:SAE International
 

搭載下一代混合動力系統(tǒng)的斯巴魯Crosstrek原型車。(豐田)


這三家日本汽車制造商表明未來將提供更多類型的內(nèi)燃機。


豐田、馬自達和斯巴魯在聯(lián)合發(fā)布會上表示,未來將致力于研發(fā)新型內(nèi)燃機技術并探索其在電氣化時代的應用方式,特別是在混合動力汽車和插電式混合動力汽車中的應用。此外,它們還鼓勵增加生物燃料和合成燃料等石油替代燃料的使用,以助力實現(xiàn)汽車碳中和的目標。這三家OEM在聯(lián)合聲明中強調(diào),它們將推動新型高效內(nèi)燃機的研發(fā),并將重點放在脫碳方面,從而使內(nèi)燃機與電機、電池和其他電驅(qū)部件能夠更好地結合使用。同時,他們也明確表示不會排除僅開發(fā)電動車的計劃。


從左至右,斯巴魯總裁兼首席執(zhí)行官 大崎敦司、斯巴魯高級常務執(zhí)行官兼首席技術官 官藤貫哲、豐田總裁兼首席執(zhí)行官 佐藤恒治、豐田執(zhí)行副總裁兼首席技術官 中島裕樹、馬自達總裁兼首席執(zhí)行官 毛籠勝弘、馬自達高級常務執(zhí)行官兼首席技術官 廣瀨一郎。(豐田)


本文將介紹這三家OEM分別采取哪些措施,以邁向內(nèi)燃機+電動車的新時代(下述英文引述內(nèi)容由現(xiàn)場口譯員提供)。


1  豐田:開發(fā)更小、高效的發(fā)動機


豐田總裁兼首席執(zhí)行官佐藤恒治表示,豐田將把發(fā)動機與電動部件相結合,重點打造更高效、更緊湊的新型小排量直列四缸發(fā)動機。


佐藤表示,“基于將發(fā)動機與電動部件相結合的理念,我們將充分利用電機和發(fā)動機各自的優(yōu)勢領域來改進現(xiàn)有技術,以提升效率。此外,我們還將根據(jù)電氣化需求優(yōu)化發(fā)動機的結構,使其變得更緊湊、安裝更靈活,從而更具競爭力。


豐田汽車正在開發(fā)的1.5L直列四缸發(fā)動機。(豐田)


豐田汽車正在開發(fā)的裝有1.5L直列四缸發(fā)動機的樣車。(豐田)


豐田首席技術官中島裕樹表示,豐田新型1.5L自然吸氣發(fā)動機的體積和高度將比現(xiàn)有版本減少10%,同時燃油經(jīng)濟性更為出色,輸出功率大致相同。新型1.5L渦輪增壓新型發(fā)動機的體積將比現(xiàn)有2.5L自然吸氣發(fā)動機減少20%,高度減少15%,盡管其燃油效率略低,但輸出功率會提高30%。此外,豐田新型2.0L發(fā)動機的體積和高度都將比現(xiàn)有2.4L渦輪增壓發(fā)動機減少10%,效率更高,輸出功率也會提高30%。


2  馬自達:重啟轉(zhuǎn)子發(fā)動機


馬自達回顧過去,找到了適用于未來的內(nèi)燃機——轉(zhuǎn)子發(fā)動機。公司目前正考慮將轉(zhuǎn)子發(fā)動機應用于新型混合動力車和插電式混合動力車中。


馬自達總裁兼首席執(zhí)行官毛籠勝弘在新聞發(fā)布會上表示,“我們很早就開始探索轉(zhuǎn)子發(fā)動機的環(huán)保潛力,包括20世紀90年代的氫燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機。雖然轉(zhuǎn)子發(fā)動機結構緊湊且重量輕,但具有極高的輸出功率,這樣的結構特征使其適用于多種燃料。此外,它還有一個不為人所知的優(yōu)點:由于它體積小巧且零部件布局相對靈活,因此空間效率很高,便于安裝電氣設備,這為封裝和設計創(chuàng)新提供了極大優(yōu)勢?!?


毛籠勝弘提到,轉(zhuǎn)子發(fā)動機的天然優(yōu)勢(特別是安靜和低振動)賦予了它“獨特的價值”。


他表示,“我們相信,轉(zhuǎn)子發(fā)動機很有可能在電氣化時代提供新的價值。目前,我們正在全力攻克轉(zhuǎn)子發(fā)動機面臨的排放合規(guī)性問題?!?


3  斯巴魯:AWD仍將是特色


斯巴魯不打算放棄水平對置發(fā)動機。該公司未來的混合動力汽車和插電式混合動力汽車所搭載的新型內(nèi)燃機+電動動力系統(tǒng)仍將保持對稱AWD布局。但斯巴魯總裁兼首席執(zhí)行官大崎敦司表示,公司對不同類型的動力系統(tǒng)持開放態(tài)度。


他表示,“斯巴魯計劃通過重點提升靈活性和可擴展性來應對電氣化轉(zhuǎn)型。對斯巴魯而言,內(nèi)燃機就是一種水平對置發(fā)動機。公司的先驅(qū)認為,縱向安裝的水平對置發(fā)動機是最合理、最理想的汽車動力系統(tǒng),并逐漸發(fā)展成為斯巴魯獨特的對稱AWD系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有卓越的封裝形式,充分利用了對稱動力系統(tǒng)的布局和水平對置發(fā)動機的特性——輕巧、緊湊、低重心、低振動,以及較高的碰撞安全性。”


斯巴魯?shù)男滦虯WD動力系統(tǒng)將是一個串并聯(lián)系統(tǒng),該系統(tǒng)有兩種驅(qū)動路徑:一是通過內(nèi)燃機直接驅(qū)動車輪,二是將內(nèi)燃機動力輸送至發(fā)電機,并通過發(fā)電機給電池供電,從而驅(qū)動車輪。汽車將根據(jù)哪種路徑的效率更高來決定將內(nèi)燃機的電力輸送至何處。


斯巴魯新一代混動系統(tǒng)。(斯巴魯)


大崎敦司指出,斯巴魯未來的混合動力汽車和插電式混合動力汽車可能配備與油車尺寸相同的油箱,但不一定使用化石燃料。“斯巴魯也希望能與其他公司攜手推動碳中和目標的實現(xiàn)”,“要應對建設碳中和的挑戰(zhàn),我們?nèi)夜镜呐κ沁h遠不夠的,需要日本汽車行業(yè)和整個社會的共同努力。”


斯巴魯稱,將于2024年秋季開始在其位于日本埼玉縣的北本工廠生產(chǎn)用于下一代混合動力系統(tǒng)的變速驅(qū)動橋(transaxles)。