日企挑起燃效“新军备竞赛”

□本刊记者 黄耀鹏

日企挑起燃效“新军备竞赛”

□本刊记者 黄耀鹏

丰田再次刷新了由自己保持的燃效世界纪录。但日本企业并未因此在市场上取得压倒性的优势，问题出在哪里呢？

在新能源汽车正在逐步侵蚀传统动力汽车的市场领地的时候，大家都在怀疑，内燃机是否还有未来，或者还有多远的未来。进而产生新的疑问，是否还值得向传统发动机研发投入资源。

但日本企业不这么想。他们对提高燃效有着近乎痴迷的执着。长期以来，丰田、本田、马自达等日本企业锱铢必较地将汽油机燃效提高到接近40%。而且，这是在量产车上达到的水平。

日企并不满足于此，他们不断向新高度发起冲击，不断巩固在发动机效能上的优势。

丰田是其中的领军企业。该公司发动机先行设计部部长友田晃利称，丰田已经研制出热效率高达50%的发动机。丰田再次刷新了由自己保持的燃效世界纪录。这意味着燃烧的一半能量转化为动力，具有划时代的意义。

但这不是竞争的终结，日本企业并未因此在市场上取得压倒性的优势，问题出在哪里呢？

涡轮增压的纠结

在燃效上，统治地球的是日本企业，这一点毫无疑问，美国市场上燃效排名最高的10款量产车，全部来自日本品牌。但不是所有国家和地区的消费者，都将燃效作为至高无上的考量。这和日本企业所想的“燃效至上论”，是有距离的。

众所周知，发动机配备涡轮增压的目的就是降低排量。不追求最大输出功率，但追求宽范围的最大扭矩，改善了城市路况下的驾驶体验。市场接受程度越来越广。在环保“指挥棒”的压力下，我们看到了越来越多的小型涡轮增压发动机。

减少排量可以缩小缸径和冲程、降低活塞和气缸摩擦面积，整体上提高了燃效。发动机小型化拥有太多好处（诸如节省发动机舱空间、更容易平衡重量等），欧美车企研发涡轮增压发动机的热情日益高涨，而日企这边，前几年有点冷淡。

有一段时间，丰田将混合动力的市场统治力绝对化了。以致于所有燃效没希望超过混动的研发项目，都无法在内部获批。海外企业的头头们纷纷向总部汇报说，市场对涡轮增压的反响如何如何好。丰田高层则固执地认为，“还不是因为混合动力我们占了优势，他们没法子的选择而已”。

实际上，日企低估了涡轮增压对燃效的提升幅度。法国人声称他们的燃效提升了近25%（他们的自吸燃效不提也罢）。博世的调查表明，涡轮增压仍有上升空间，可能提高到29%。

当然，无敌的混动可以提升100%，但是，混动在新兴市场遭遇了尴尬。原因在于，涡轮增压车型与自吸车型重量和价格上相差甚小，而混动则因增加了电池和电动机，增重100千克，价格则至少要贵一个级别（比如A级混动车价格往往超过B级车）。在没有补贴的情况下，混动无法跟涡轮增压竞争。

丰田花了几年时间终于领悟到，涡轮增压不是临时策略。日本人向市场妥协的程度不太彻底，丰田虽然很快发布了好几款涡轮增压发动机版本的车型，但混动作为产品重心的做法没有改变。雷克萨斯车系中，中低端涡轮增压，高端混动，大排量纯自吸几乎出局。

新三板斧

虽然在涡轮增压的问题上，日本人很执拗（哪一件不是呢），但日本企业仍然是推动汽油机技术发展的重要力量。友田晃利去年已经代表丰田给出了燃效提升路线图：“稀薄燃烧”、“可变压缩比”、“燃料改质”三项技术。丰田声称，通过这些技术，已经使最高热效率“快速达到50%”。

其中油水最大的莫过于“稀燃”。简单说就是在燃烧室中增加空气份额，但这样一来，燃烧速度将变慢（车辆表现为动力不足）。因此，必须配合加快燃烧速度的技术。

无论提高压缩比、分层燃烧，还是高能点火技术，都是日本企业走在前面。这三者都是稀燃技术实现的关键。

丰田牵头、所有日本车企参加，曾在前年成立了名为“汽车内燃机研究协会”的机构。现在回头看，他们不仅仅对小排量涡轮增压抱有危机感，而是野心勃勃地企图从根本上破解在燃效和动力上的困境，依靠将内燃机燃烧效率提升到对手无法企及的位置上，达到压制对手的目的。

虽然协会声称只进行基础研究的合作，但是丰田的稀燃技术、马自达超高压缩比（二代“创驰蓝天”）都与这个合作框架密切相关。

在一代创驰发动机中，马自达通过对进排气门开闭时间的控制，实现了奥托（高负载工况）和米勒（常规工况）两种循环间切换。而二代技术中，增加了低转速下的HCCI（压燃）技术，降低了油耗。

而实现电动VVT系统的，则选自电装（DENSO）产品。马自达在与丰田签署战略合作之后，电装与马自达在发动机上达成了进一步合作。

而燃料改质方面，日企没有取得统一意见。日产着眼于汽油燃料改质，丰田和本田发展乙醇改质，乙醇燃料在北美和巴西广泛使用。

当然，这项技术必须使用尚未投入实用的HCCI，实现的难度比较高。但提升燃效性能的效果极佳。实际上，压燃（HCCI）技术还未能攻克可燃区域狭窄的问题，高负载下，将发生异常燃烧，这就回到了马自达的可变压缩比技术。

因此，单纯从技术上，日企只有不藏私心，拿出技术共享，才有可能实现超高燃效（50%）。丰田的宣言，必须建立在日企合作基础上。这也是为什么日企喜欢在技术上成立各种联盟的理由。日企希望以此寻找到压制西方对手的长期途径。