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中国车企有法活 国六标准不碍事

2019-06-18 18:47:51  来源:红歌会网  作者:佚名
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  摘要:国六标准的提前实施,让本就步入寒冬季节的中国车市雪上加霜,今年以来中国汽车市场的断崖式下跌,与汽车排放国六标准的提前实施关系甚大。国六标准车的研发推出在时间和技术上都将受到严峻考验,使得中国车企犹豫不决、进退维谷。然而,汽车销量的跌跌不休中日系车却逆势增长,究其根本原因,丰田提出的TNGA架构功不可没,而搭载的2.0L自吸发动机则是众多亮点中最为耀眼的技术明星。再而,旋转发动机则是自然吸气发动机的杰出代表,高效清洁燃烧的顶级高手,无论是高速还是低速,是大负荷还是小负荷,是怠速还是冷启动,全工况范围内均可满足高压缩比、均匀混合、适度稀薄等高效清洁燃烧的充要条件,尤其是由于不受爆燃或者粗暴限制而无需着火始点和燃烧速率的精确控制,是自然吸气发动机当之无愧的老祖宗。一款性能超高的旋转发动机呼之欲出。

  国六标准的提前实施,让本就步入寒冬季节的中国车市雪上加霜,今年以来中国汽车市场的断崖式下跌,28年来一路高歌猛进的汽车销量首次出现负增长,与汽车排放国六标准的提前实施关系甚大。为此,专家给出了答案:在如此严苛的国六排放标准下,中国车企将会更加艰难。为数不多的国六排放标准车均为合资品牌车,自主品牌车则鲜为人知。为了生存很多车企根本不愿意生产国六车型,在这一点上,车企们漠然视之的观望态度高度一致。较之国五标准,国六标准加严了污染物排放限值,增加了汽油车排放颗粒数测量要求,对加油过程污染物的控制要求更高,还引入欧Ⅵ标准中的“实际驾驶排放测试”,车气门需要面临整体系统的完善和升级。虽然“技术储备相对比较成熟,升级国六标准难度不大”,但“国六标准既要延续欧洲标准,同时还要参照美国标准,两种标准融合在一起,各个工况下的排放控制难度加大,需要大量的研发、标定工作,到2020年实施的话,时间比较紧张。”国六排放标准车不是轻而易举的事,需要针对性很强的技术支持,很多车企在处理大量库存车的同时,还要应对来势凶猛的国六标准,心有余而力不足,极有可能置自己于两难境地。国六标准车的研发推出在时间和技术上都将受到严峻考验,使得中国车企犹豫不决、进退维谷。

  然而,汽车销量的跌跌不休中日系车却逆势增长。究其根本原因,丰田提出的TNGA架构功不可没,而搭载的2.0L自吸发动机则是众多亮点中最为耀眼的技术明星,充分利用自然吸气发动机热效率较高的优势继续深耕探索,进一步扩大高热效区范围,将这台发动机的热效率提高到40%,并直接满足国六B排放标准。这让中国车企始料不及,毫不起眼的这款自吸发动机,并没有我们所想象的那种遥不可及的高科技,反而更多的是对一个又一个极其细微技术的不断改进,这在自然吸气发动机全面面临淘汰和汽车电动化发展的今天,太不可思议了!其实,按照均质压燃燃烧模式,稀薄均匀混合气加上高压缩比,就可达到高效清洁的理想燃烧效果,2.0L自吸发动机所采用的所有技术措施,都是围绕高压缩比、稀薄均匀混合气进行的技术改造。为了提高燃烧效率,将压缩比提高到13,实现高速燃烧;为了降低污染排放,通过精确控制喷油量优化空燃比,获得适度稀薄混合气;为了提高燃烧效率和降低污染排放,通过更强的进气涡流和紊流增强燃油雾化,促使均匀混合高效燃烧;为了扩大高热效区范围,通过可变控制系统适应各种工况状态,保持高效运转。然而,旋转发动机则是自然吸气发动机的杰出代表,高效清洁燃烧的顶级高手,无论是高速还是低速,是大负荷还是小负荷,是怠速还是冷启动,全工况范围内均可满足高压缩比、均匀混合、适度稀薄等高效清洁燃烧的充要条件,尤其是由于不受爆燃或者粗暴限制而无需着火始点和燃烧速率的精确控制,是自然吸气发动机当之无愧的老祖宗。国六标准不会成为阻碍,中国车企会有更好活法。

  提到热效率,旋转发动机更是拿手好戏,别说40%的热效率,就是50%、乃至60%的热效率也不在话下。因为没有曲轴连杆机构拖累的旋转发动机的机械效率比传统发动机高出70%,以2.0L自吸发动机为基础,旋转发动机的热效率理论上可以达到68%,高居各种发动机之首。传统内燃机热效率的低下误导了所有内燃机热效率的低下,让我们完全忽略了内燃机中旋转发动机的存在,而旋转发动机却具有大规模提高内燃机热效率的巨大潜力,加上被误认为旋转发动机的三角转子发动机的不佳表现,更让我们将活塞内燃机的种种诟病统统划入正在退出动力市场的传统发动机。省去曲轴连杆机构的内燃直线发电机的效率比活塞内燃发电机高得多,但要转变为发动机扭矩,还是需要曲轴连杆机构的机械转化,或者再通过电动机产生扭矩,无论哪一种转化,均需增添辅助装置及其消耗能量,致使热效率大打折扣。

  保守估计:旋转发动机的热效率50%~60%;汽油能耗降低60%~80%,柴油能耗降低40%~60%;尾气排放高于国家最高排放标准,乃至近乎为零。高超性能,理想至极。

  不仅如此,旋转发动机不仅在重要性能的指标上非常优异,其他性能也不甘落后:适用汽油、柴油、天然气、液化气、甲醇、乙醇、植物等多种燃料;除了定期更换蓄电池外无需日常维护,且故障率甚低;无需省油操作;保证零下30度的低温环境也能顺利启动;能够持续性高强度运转;使用寿命远大于传统发动机。相信旋转发动机的横空出世,让中国汽车市场的断崖式下跌立马逆转,寒冬季节也将春暖花开。

  旋转发动机的超高性能让我们非常惊讶,即便经过谨慎的论证审核,也不敢相信竟有天大馅饼从天而降,尤其是被误认为旋转发动机的三角转子发动机的喧嚣一时,更让我们谈虎色变。然而到目前为止,我们还是仅仅停留在绘图纸上谈兵论剑,如果没有后续持续性的探索研究,即旋转发动机的成功开发,那么上述所有努力都将会付之东流。鉴于此,作者试图在对旋转发动机现有认识理解的基础上构想一款旋转发动机,名为双旋发动机,为旋转发动机的开发价值正本清源,为旋转发动机的探索研究攻坚克难,为旋转发动机的震撼登场扫清障碍。

  双旋发动机意为双缸,直接旋转,均质压燃燃烧,适用多种燃料,多用途、全天候、长寿命、高强度、耐摔打、超方便、无禁忌。驰骋海陆空,凌驾众绝顶。

  重要性能指标

  均质压燃双旋发动机的热效率高达50%;汽油能耗降低60%;柴油能耗降低40%;排放高于国家最高排放标准,几乎为零;成本仅为汽油发动机的50%。高超性能,无出其右。

  其他性能

  应用性:本发动机除了高空高速、深海长潜等特殊场合之外广泛应用于各大领域,诸如汽车、摩托车、小型飞机、无人机、船舶、内燃机车、工程机械、农业机械、建筑机械、火力电站、军用装备、移动电源、备用电源等各种配套动力。应用范围之广,大有一统天下的勃勃雄心。

  适用性:均质压燃发动机适用汽油、柴油、天然气、液化气、甲醇、乙醇、植物等多种燃料,均质压燃双旋发动机同样适用多种燃料,而且无论油品好坏,敏感性不大,都可使用,照单全收。

  使用性:本机由于没有磨损件而除了定期更换蓄电池外无需日常维护,且故障率甚低;由于超高压缩比而启动快捷可靠;由于全工况高效输出而无需省油操作。操作方便,使用省心,如同傻瓜操作。尽管潇洒,任由摔打。

  启动性:本机专门用于冷启动的超高压缩比来自电磁驱动,确保零下30度的低温环境也能够顺利启动。打火即燃,燃启即走,无需暖机等待。

  波动性:由于本机各种工况的混合气均匀,浓度适宜,充气量稳定,高压缩比恒定,完全能够保证各工况稳定燃烧, 特性曲线较为平缓,高效输出始终如一,不会出现循环波动。

  可靠性:由于缸内燃烧不受外界工况变化的影响,无爆燃和粗暴破坏,无惯性负荷冲击,缸内温度较低,完全能够支撑本机持续性高强度运转。

  耐久性:本机无惯性负荷,只有滚动摩擦副,主要磨损件仅为滚动轴承,使用寿命远大于传统发动机。

  紧凑性:本机的主体结构呈园筒状,卧式安置,整体外形为附着园筒而成的长方体,结构紧凑,易于安装与使用。有利于各大相关领域的推广利用。

  主体结构

  本机主要由主轴、活片、缸体、端盖等零件,并辅以驱动、进气、排气、密封、供油等装置组成,主轴、活片、端盖与缸体形成的两个形腔构成一对气缸。结构简单,零部件少。

  材料

  本机的缸体材料为硅铝合金,主轴、活片为碳钢。大马力重载机型的缸体、主轴、活片均为钛合金。材料要求不高,没有特殊材料的硬核要求。

  冲程

  双旋发动机既可以是四冲程发动机也可是二冲程发动机。本机蓝本方案为二冲程发动机。

  工作原理

  本发动机的活片在气缸中作圆弧运动,气缸工作容积产生规律性变化,依次进行进气、压缩、膨胀作功、排气等循环过程,构成热机循环。

  进气排气

  对于四冲程,本机的进气口和排气口均位于气缸的燃烧侧端;对于二冲程,本机的进气口位于气缸的压缩侧端,排气口位于气缸的燃烧侧端。对于用于汽油燃料的可调式化油器,没有节流损失,充气系数高且恒定。

  传统二冲程发动机的充气系数较低,残余废气系数较大,碳氢化合物排放较多,热效率和排放性能均不及四冲程发动机。本机的进、排气口分别位于两端,为直流扫气,加上高压进气形成的压差驱赶废气,进气与排气的界面分明,排气通畅,效率较高,残余废气系数较小,充气系数接近四冲程发动机,碳氢化合物排放少,二冲程热效率低和排放性差的缺陷得到极大弥补。

  压缩比

  本机启动压缩比的作用力来自电磁驱动力,运行压缩比的作用力来自膨胀作功,两级高压缩比的设定确保启动和运行的稳定。

  密封

  本机的两个气缸与主轴、两个活片、两个端盖之间所形成的缝隙均设有密封装置,可以是间隙密封,也可是气动密封。无密封件摩擦损耗,确保气缸的长久密闭性。

  供油方式

  本机的汽油燃料供给为可调式化油器,无节流损失,无需成本较高的燃油喷射系统。本机的柴油燃料供给为进气道喷射,并加装用于冷启动工况的制热装置,确保柴油混合气均匀。

  燃烧模式

  本机全工况均质压燃燃烧,包括怠速和启动工况。怠速时的转速虽然降低,但无需加浓混合气,而且混合气更为稀薄,碳氢化合物和一氧化碳废气排放大为减少,以至近乎为零;启动时也无需加浓混合气而导致增大碳氢化合物和一氧化碳废气排放,两者均在各自高压缩比的条件下正常运行,确保全程高效清洁燃烧。

  润滑

  本机没有惯性负荷,不存在滑动摩擦,缸内高温构件没有磨损消耗,无需润滑,即无需润滑系统。

  冷却

  本机为均质压燃燃烧,温度不高,无需冷却,即无需冷却系统。

  启动

  本机的电磁驱动装置用于启动压缩,并保证驱动作用力达到冷启动所需的超高压缩比,确保冷启动快捷可靠。

  控制

  本机的控制系统较为简单,为程序控制,主要由启动和运行两段程序构成。电控信号为位于燃烧侧端的温度传感器和位于另一压缩侧端的位置传感器。

  电磁驱动装置是本机唯一的控制执行元件,用于启动压缩和运行充电。

  排量

  本机的排量可大可小,小到不足千瓦,大到上万千瓦,因为没有惯性负荷及滑动摩擦的高速限制,无需靠多缸限速来增大排量。相对于传统发动机,排量越大体积越小,且不会加大结构的复杂性。

  基本参数

  对于常规机型的活片:宽(轴向)为1,高(径向)为1;对于高速低矩机型的活片:宽大于 1,高为1或者小于1;对于低速高矩机型的活片:宽为1或者小于1,高大于 1。

  对于汽油燃料:启动工况的过量空气系数为2,压缩比为26(未加装制热装置的可提高到28或者更高);整个负荷工况的过量空气系数在2至4之间,压缩比大于25;怠速工况的过量空气系数为4,压缩比大于25。对于柴油燃料:启动工况的过量空气系数为2.5,压缩比为28(未加装制热装置者的可提高到30或者更高);整个负荷工况的过量空气系数在2.5至4.5之间,压缩比大于25;怠速工况的过量空气系数为4.5,压缩比大于25。如此,完全能够确保全工况高效清洁燃烧。

  工作范围

  本机不受爆燃和粗暴限制,无论是汽油还是柴油均可全工况均质压燃燃烧。但为了减少废气排放,可将工作范围下移至稀薄燃烧的低功率区间,因此考虑到高出的热效率,动力大致降至80%。当然,在以动力输出为主的场合,工作范围不下移,减少动力降低量乃至不降。对于军用装备、赛车等强动力需求还可高出,即工作范围上移。不仅工作范围宽泛,还可自由取舍。

  工况效率

  传统发动机的高效工作区间狭窄,局限于中、低转速或者中、大负荷的狭小范围。本机的高效工作区间宽泛,无论是高、低转速还是大、小负荷,但排放达标性的高效工作区间同样狭窄,位于中、小负荷区间。

  正因为如此,以旋转发动机为动力源的混合动力没有任何意义,省油操作也是多此一举,因为旋转发动机的各段区域均为高效输出,没有耗油区间可以利用。

  本发动机热效率的大幅提高主要在于直接旋转。无活塞发动机机械转化损失,无惯性负荷,各运动件之间的摩擦副为滚动摩擦,机械效率提高70%以上,加上全工况均质压燃燃烧,除去自身损失,热效率高达50%。

  本发动机废气排放的大幅降低主要在于均质压燃燃烧模式。由于没有活塞发动机往复运动中的上、下死点,不存在爆燃和粗暴问题,工作范围没有任何限制,可将整个工况调节到废气排放较为干净的低温燃烧区,废气排放大为减少,近乎为零。

  本发动机结构简单,控制单一,无需任何先进复杂的高难技术和眼花缭乱的辅助装置,成本优势赫然在目。

  高效清洁,毋庸置疑。质优价廉,上市即火。一举扫除高科技产品硬核成本的市场软肋。

  我们完全可以期待高效清洁燃油发动机的凌空展翅,其任一性能不弱于其他任何动力,综合性能更是远超其他任何动力,一旦研发成功,必将颠覆动力市场格局。在无限期搁置“传统燃油车停产停售时间表”的同时还让各种新能源动力的替代雄心遭到重创,依靠传统燃油部分工况功率损失存活的混合动力更是无处遁形,彻底改变汽车产业战略方向。诟病缠身的“百年老店”终于迎来尽善尽美的理想时代,中国车企不仅有法生存,还很逍遥自在,更有凌空展翅。

  在当今世界化学能源日趋匮乏、环境恶化日趋严峻的今天来得太及时了!双旋发动机的横空出世,不仅大举缓解中国日趋匮乏的石油资源,和大幅改善中国日趋严峻的环境恶化,还可一举扭转中国汽车产业一向落后于发达国家的不利局面,重振燃油汽车的昔日辉煌,彻底终结日系、德系、美系等当今世界的汽车霸主,将从未挺直腰杆的中国汽车推向世界顶峰,一统未来全球汽车制造强国之牛耳。

  中国车企有法活,国六标准不碍事。

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