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节能·减排·效益:商用车企业头上的3把利剑

2012-11-06

商用汽车 2012年5期
关键词:油耗卡车发动机

本刊记者 于 晶

2012年2月13日,纳威司达公司在北京举办了以“新动力,跃龙年”为主题的媒体见面会。纳威司达(中国)产品及技术研发副总裁严敬德博士介绍了公司的产品研发技术及策略、欧洲和美国排放标准的差异,纳威司达动力总成产品研发中心技术院士雷宁女士介绍了美国的“超级卡车”计划。这场演讲除了让记者感受到美国卡车企业的先进产品理念外,还从一个侧面提醒我们:卡车技术与国家安全息息相关,无论是政府机构、科学家、制造企业还是媒体,都应该从这个高度上去关注中国卡车的发展。

产品战略,最大的利用率和最小的投入

很多国内的卡客车企业在发展过程中经历了以产品种类极大丰富为荣的历史阶段,并因为“过度地满足了用户的个性化需求”而带来麻烦不断。如何把握产品的种类和批量之间的关系,曾一度困扰着包括解放、东风在内的商用汽车企业。尤其是客车企业,为了满足客户的特殊需求,一种车型可能只是在某一年卖了一些,以后市场就没有这个需求了,企业也不再生产了。如何保证这些数量极少的运营车辆的售后和配件服务,使得企业陷入一种两难的境地。

《商用汽车》杂志曾经介绍过瑞典斯堪尼亚公司的模块化生产理念,这种理念不但保证了斯堪尼亚公司连续几十年的盈利,而且在减少零部件数量和部件通用性方面提供很多可借鉴的经验。纳威司达公司,作为北美地区领先的商用车制造企业,似乎将通用性做得也很彻底。据严敬德博士介绍,纳威司达公司采用“1+2+3”的产品战略,其中“1”是全球通用的商用车底盘;“2”是2种驾驶室,即平头驾驶室和流线型长头驾驶室;“3”是3个发动机平台,一个是MxF 7型发动机,一个是MxF DT发动机,一个是MxF 11/13/15大型发动机。通过共用的底盘,2个驾驶室和3个平台发动机,进行不同的组合,以满足全球不同市场的需要。这样做不仅满足了用户的需求,而且不会增加零部件的数量,更具有成本优势。

当然,不得不说的是纳威司达能够以这种产品策略在北美市场成功拥有强大的市场占有率,是因为它拥有全系列的发动机产品,排量从3~15 L,功率范围从74~441kW,还有排放技术、系统工程、质量管理等方面的核心技术。

据介绍,截至2011年第3季度,纳威司达校车在北美的市场占有率第一,占48%;中型卡车第一,占40%;特种车辆第一,占34%;重型卡车第二,占17%。包括重型卡车和专用车在内的综合八级卡车市场占有率第2名,占21%的份额。目前,纳威司达大约有超过100万辆六到八级的International®品牌卡车在北美的高速公路上行驶,每年大概行驶2000亿km。

超级卡车计划,节约石油资源的重要项目

不记得从什么时候开始,在全国各地的加油站,卡车排成长队等待加油已经成了惯常的风景。石油资源的短缺乃至枯竭,鞭打着每一个有车人的脆弱神经。在石油资源日益短缺的今天,美国这个“车轮上的国家”如何应对呢?在美国,卡车承载着道路运输的主要职能。据统计,重型卡车(Class 8 truck)运送了美国70%的物资,但同时也消耗了美国80%左右的柴油;因此,卡车油耗的控制对于美国节约物流成本和石油资源至关重要。

2009年美国能源部宣布,将在2010—2015年投资2.7亿美元用于研发比目前卡车油耗低50%的新一代卡车,即“超级卡车(SuperTruck)”计划。项目目标是卡车整体油耗降低50%,其中30%依靠整车技术,20%依靠发动机技术,发动机热效率达到50%~55%。

为了实现这一目标,能源部与部分世界领先的卡车和发动机厂商合作,双方共同出资,对发动机技术和整车技术的重要领域进行创新性研究。2009年,纳威司达成为“超级卡车”合作公司之一。根据双方协议,能源部和纳威司达以及其供应商伙伴将分别出资3700万和5200万美元作为研究经费,重点围绕卡车空气动力学、发动机燃烧效率、废热回收、混合动力等方面开展创新性研究。参与该计划的还有康明斯与彼得比尔特公司,戴姆勒与底特律石油公司。

在整车技术方面,纳威司达主要从4个方面进行研究,一是空气动力学,二是轻型材料,三是整车的传动系统,四是混合动力。经验表明,当卡车车速达到85km/h时,有50%的能量消耗是用来克服整车的空气流动阻力的,所以要节油就必须把卡车的流线做得更好一些。如果把车头的空气动力学曲线做得好的话,可以有3%~10%的油耗改进,如果改进车厢和车头空隙,又有2%的油耗改进,如果把轮子的空气阻力控制好,也会有很大的油耗改进;所以,把车头和车厢进行整体设计也是整车企业和挂车企业非常乐于尝试的方向。

到目前为止,纳威司达在发动机技术、空气动力学优化上都取得了显著的突破。2012年,纳威司达和能源部续签了双方的合同。

排放,用最切合实际的技术满足标准

在我国,减排的任务艰巨,节能的任务更加艰巨,企业要担负起双重的责任。从2012年全球商用车减排技术路线可以看到,不同车型、不同国家,排放要求处在不同的阶段,EGR、SCR 2种技术往往并存在各个阶段中。在选择技术路线的时候,企业要根据国家的排放要求,考虑到目前产品的差距,企业的资金实力、油品质量,市场接受价格等因素选择采用哪一种技术或者是几种技术的合成,来达到最后产品的要求。

据介绍,纳威司达和江淮合资的发动机排放标准为国Ⅳ,技术路线是小排量采用EGR技术,大排量采用SCR技术。

对于美国政府如何规划排放标准,雷宁女士讲了一个例子:美国的节能计划大家都能提前知道,2016年是多少,2020年应该是多少;所以石油公司知道炼油的技术要在那个时候到位,车辆制造企业的发动机排放技术也要相应到位。对于车辆制造企业哪些技术能够很切合实际地应用到车辆上,而且不会增加很多的费用,市场能够接受,在这个范围之内,各种成熟技术究竟会给车辆带来多少燃油的改进,这些数据政府也了如指掌。政府以这些数据为依据,再给企业增加一点压力,制定出相应的法规。企业只要努力再进步一些,就可以达到。因为有规划在先,有权利制约,美国的法规一旦定了,大家就必须达到。

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