是“重生”而不是“延壽”：
為實(shí)現(xiàn)碳中和，三家公司努力研發(fā)發(fā)動機(jī)

目錄

?	斯巴魯：下一代e-BOXER
?	馬自達(dá)：轉(zhuǎn)子EV系統(tǒng)概念
?	豐田1.5升與2.0升直列四缸發(fā)動機(jī)
?	以3家公司的“本色”創(chuàng)造汽車產(chǎn)業(yè)的未來
?	<參考>“直列”、“V型”、“水平對置”和“轉(zhuǎn)子”發(fā)動機(jī)之間的區(qū)別

斯巴魯、馬自達(dá)和豐田在5月28日舉行的多路徑說明會上，就研發(fā)電動化時代的全新發(fā)動機(jī)發(fā)表了三方聲明。

三家公司的CEO在致辭中表達(dá)了對研發(fā)工作的想法，隨后首席技術(shù)官（CTO：Chief Technology Officer）對全新發(fā)動機(jī)進(jìn)行了說明。

三家公司都“不服輸”，在汽車運(yùn)動一線的競爭中不斷完善自身的技術(shù)。

工程師們十分自豪地介紹了他們研發(fā)的發(fā)動機(jī)，現(xiàn)場氣氛十分熱烈。

是“重生”而不是“延壽”，本期報道詳細(xì)介紹了三家公司追求各自獨(dú)特性的全新技術(shù)。

※文章末尾介紹了“直列”、“水平對置”、“轉(zhuǎn)子”等發(fā)動機(jī)的基本知識。

斯巴魯：下一代e-BOXER

“一味追求效率時，水平對置發(fā)動機(jī)并不一定是最優(yōu)解。但沒有水平對置發(fā)動機(jī)的斯巴魯會是什么樣子呢？（想到這兒）一切就變得明朗。當(dāng)今世界唯一一家平民化品牌水平對置發(fā)動機(jī)的制造商，是斯巴魯。”

負(fù)責(zé)在斯巴魯展臺進(jìn)行演講的是藤貫哲郎CTO。他談到，為了讓品牌突出重圍，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)斯巴魯?shù)奶厣?/p>

此次，斯巴魯在會上公開了名為“下一代e-BOXER”的水平對置發(fā)動機(jī)混合動力系統(tǒng)。

藤貫CTO表示，該混合動力系統(tǒng)的研發(fā)主題是“打動一直以來支持斯巴魯?shù)姆劢z，并攻破目前的弱點(diǎn)——油耗性能”。

目前的e-BOXER是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，由發(fā)動機(jī)和電機(jī)雙方提供動力。新系統(tǒng)為混聯(lián)式混合動力，既能讓發(fā)動機(jī)直接提供驅(qū)動力，又有望降低油耗。

它的特征是緊湊。在全長較短的水平對置發(fā)動機(jī)之后，依次是驅(qū)動前輪的差速器、混合動力單元的兩個電機(jī)、變速器、用于向后輪傳遞扭矩的分動箱，以上所有裝置緊緊相連，構(gòu)成一個一體化的系統(tǒng)。

另外，以往動力控制單元會占用燃料箱的一部分空間，現(xiàn)在能直接搭載在發(fā)動機(jī)艙中，所以確保了燃料箱的容量，做到讓這款車在續(xù)航里程方面具有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?/p>

另外，斯巴魯還將在琦玉縣北本市建立一家工廠，生產(chǎn)這種混合動力的驅(qū)動裝置，并計劃于今年秋季開始生產(chǎn)工作。

藤貫CTO還提到了與馬自達(dá)、豐田合作研發(fā)碳中和燃料，以及在超級耐力賽上推出新車（High Performance X Future Concept）的計劃，進(jìn)一步展現(xiàn)了三家公司在“共創(chuàng)”和“競爭”方面投入的熱情。

馬自達(dá)：轉(zhuǎn)子EV系統(tǒng)概念

“轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)是馬自達(dá)獨(dú)一無二的內(nèi)燃機(jī)。然而，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它曾多次面臨嚴(yán)峻的環(huán)境監(jiān)管挑戰(zhàn)，甚至曾經(jīng)在市場上消失過。但是我們認(rèn)為，現(xiàn)在正是利用我們這份獨(dú)特性并將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢的時候?！?/p>

馬自達(dá)的廣瀨一郎CTO強(qiáng)調(diào)，作為公司代名詞的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在幫助實(shí)現(xiàn)碳中和社會方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

馬自達(dá)展示了包括單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子在內(nèi)的“轉(zhuǎn)子EV系統(tǒng)概念”。該電動動力系統(tǒng)活用了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)“體積小、重量輕和輸出功率大”的特點(diǎn)。

單轉(zhuǎn)子模型（橫置*）結(jié)構(gòu)緊湊，即使與電動裝置組合使用，也可直接裝入專為純電動車（BEV）設(shè)計的發(fā)動機(jī)艙。

雙轉(zhuǎn)子模型（縱置*）具有創(chuàng)新的低重心設(shè)計，其重心低于左右輪胎的頂部。廣瀨CTO自豪地說：“這可以說是打破傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)汽車框架的結(jié)構(gòu)”。

*橫置和縱置：橫置發(fā)動機(jī)是指，相對于行駛方向，將作為發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的曲柄軸橫向安裝在發(fā)動機(jī)上，這種安裝方式多見于前輪驅(qū)動車輛，以此可獲得更大的車內(nèi)空間；縱置發(fā)動機(jī)的安裝方向則與車輛行駛方向平行，可以輕松地將發(fā)動機(jī)的動力傳遞到車輛后部，這種安裝方式多見于后輪驅(qū)動車輛。

另外在演講中，廣瀨CTO還抽出時間說明了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和碳中和燃料的相容性。

雖說它們統(tǒng)稱為碳中和燃料，但其種類、特性多種多樣。既有不易燃的燃料，也有非常易燃的燃料。既有燃料本身具有潤滑性的，也有不具有潤滑性的醇類燃料。

轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的特征在于，它具有與其他發(fā)動機(jī)不同的獨(dú)特旋轉(zhuǎn)方式，由此發(fā)生的燃燒也獨(dú)一無二。

在燃燒室內(nèi)沿著一個方向，產(chǎn)生強(qiáng)勁的流動，讓燃料與空氣混合，不易燃的燃料也能充分燃燒。

另一方面，由于發(fā)動機(jī)內(nèi)的燃燒室和吸入空氣的進(jìn)氣室相互分開，進(jìn)氣室內(nèi)不易形成高溫，因此也能夠抑制易燃燃料不必要的過分燃燒。

此外，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的構(gòu)造中沒有閥門，所以幾乎不受燃料的潤滑性影響。

發(fā)布會上，馬自達(dá)的毛籠勝弘社長談到了“（轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)）具有非常高的燃料通用性”，指的就是這件事。

對馬自達(dá)來說，最大的課題仍然是日趨嚴(yán)格化的排放氣體限制。例如歐洲預(yù)計從2028年1月開始在乘用車和商用車導(dǎo)入“歐洲第七階段排放標(biāo)準(zhǔn)（歐7）”。歐美對排放有著嚴(yán)格的法規(guī)限制，這是馬自達(dá)必須解決的難題。

對于這一難題，馬自達(dá)認(rèn)為或許能夠通過多種手段促進(jìn)實(shí)現(xiàn)清潔排放。例如在適合用發(fā)動機(jī)的區(qū)域，選擇性地發(fā)電并積蓄電力；或者在發(fā)動機(jī)起動后（排放非常高的階段），用電力加熱發(fā)動機(jī)主體等。

廣瀨CTO總結(jié)道：“我們要讓商品打破固有的內(nèi)燃機(jī)汽車框架，提供更多樣化、讓顧客滿意的選項(xiàng)，并以此參與碳中和社會的建設(shè)和環(huán)境貢獻(xiàn)。此外，也能和BEV的普及同步推進(jìn)，共同實(shí)現(xiàn)碳中和化?！?/p>

轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)將通過挑戰(zhàn)電動化和碳中和燃料對應(yīng)等，再次成為多路徑解決方案的選項(xiàng)之一。

豐田1.5升與2.0升直列四缸發(fā)動機(jī)

“今天向大家展示的這款發(fā)動機(jī)，與一直以來豐田所使用的發(fā)動機(jī)，在概念上完全不同。我們將其定義為‘Engine Reborn’?！?/p>

中嶋裕樹CTO滿懷激情地向大家介紹的產(chǎn)品是排氣量分別為1.5升與2.0升的兩款直列四缸發(fā)動機(jī)，它以電動化為前提設(shè)計，具有小型化、高效率、高馬力等特點(diǎn)。

首先，他為大家介紹的是全新1.5升發(fā)動機(jī)。現(xiàn)場還準(zhǔn)備了自然吸氣與搭載了渦輪增壓器的兩種類型。

作為自然吸氣式發(fā)動機(jī)之間的對比，將現(xiàn)有1.5升三缸發(fā)動機(jī)作為參照，全新1.5升發(fā)動機(jī)的體積與整體高度均減少了10%。

通過增加一個氣缸，實(shí)現(xiàn)了整體機(jī)身高度的縮小，為發(fā)動機(jī)自身體積的小型化改進(jìn)起到了實(shí)質(zhì)性作用。

今后，為適應(yīng)歐美地區(qū)預(yù)計實(shí)施的嚴(yán)格尾氣排放限制規(guī)定，現(xiàn)有發(fā)動機(jī)要以犧牲一部分功率來作為代價，并且為凈化尾氣還需用到大量催化劑，也會因此提高成本。

與此相對，全新發(fā)動機(jī)通過燃燒技術(shù)的改善，能夠在符合規(guī)定的前提下保持現(xiàn)有馬力。且由于自身體積小，起到了降低前機(jī)蓋高度的作用，實(shí)現(xiàn)了削減氣動阻力的效果。將全新發(fā)動機(jī)搭載到轎車車型上，預(yù)計能夠節(jié)省12%的油耗。

另外，全新1.5升發(fā)動機(jī)加裝渦輪增壓器后，性能可以堪比牽引重物用車輛所搭載的2.5升自然吸氣發(fā)動機(jī)。

對比因受排放限制規(guī)定的制約，不得不降低約30%馬力的現(xiàn)有發(fā)動機(jī)，全新1.5升渦輪增壓發(fā)動機(jī)能夠在保持馬力的同時，實(shí)現(xiàn)體積減少20%，整體高度減少15%。

另外，全新2.0升渦輪增壓發(fā)動機(jī)與現(xiàn)有2.4升渦輪增壓發(fā)動機(jī)相比，體積與整體高度都減少了10%。

不但如此，這款發(fā)動機(jī)的馬力還得到了大幅提升。無論是卡車這種大型車，還是運(yùn)動車型，足夠強(qiáng)勁的馬力能夠支持其被廣泛地用于各種有著高輸出需求的車型。

“擁有高效率化、小型化等特點(diǎn)，同時具有大馬力的發(fā)動機(jī)，再通過與電動裝置的結(jié)合，對比BEV車型，今后有望能以更實(shí)惠的價格實(shí)現(xiàn)銷售?！?/p>

無論是BEV還是發(fā)動機(jī)，豐田都在認(rèn)真研發(fā)。中嶋副社長的演講中再次流露出了對發(fā)動機(jī)更多可能性的期待。

以3家公司的“本色”創(chuàng)造汽車產(chǎn)業(yè)的未來

“現(xiàn)在，發(fā)動機(jī)仍能作為實(shí)現(xiàn)碳中和的切實(shí)手段，有其發(fā)揮作用的一席之地。所以，讓我們繼續(xù)研究與開發(fā)發(fā)動機(jī)技術(shù)吧。讓我們成立一個發(fā)動機(jī)研發(fā)項(xiàng)目吧?！?/p>

今年1月，Morizo車手，即豐田章男會長在2023東京改裝車展上如此說道。與會長想法產(chǎn)生共鳴的3家公司決定合作。

此次，充滿熱情的他們，以繼續(xù)展開發(fā)動機(jī)研發(fā)的姿態(tài)，面向新增人員眾多的汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，做出宣言：“一起創(chuàng)造內(nèi)燃機(jī)的未來”（佐藤恒治社長）。

在本次活動開始時，會場中先播放了一段介紹3家公司發(fā)動機(jī)研發(fā)史的視頻?！洞髿鈨艋ò浮?(又稱馬斯基法案) 的出臺、石油危機(jī)的爆發(fā)……回顧歷史，發(fā)動機(jī)幾度遭遇存亡危機(jī)?？梢哉f發(fā)動機(jī)的研發(fā)史，正是記錄了各家公司與供應(yīng)商一起用技術(shù)的力量克服重重危機(jī)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)步全球技術(shù)優(yōu)勢的挑戰(zhàn)史。

面向碳中和社會，發(fā)動機(jī)再次直面變革。各公司將相互切磋，在不斷鉆研各自強(qiáng)項(xiàng)的同時，攜手“共創(chuàng)”汽車產(chǎn)業(yè)的未來。

<參考>“直列”、“V型”、“水平對置”和“轉(zhuǎn)子”發(fā)動機(jī)之間的區(qū)別

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