發(fā)動機整體向低速化、大扭矩發(fā)展,發(fā)動機小型化,增壓或兩級增壓,采用多擋變速器、小速比車橋、節(jié)能輪胎。對于公交車而言,這也許就是近幾年其動力傳動系統(tǒng)發(fā)展的總體方向。至少,國內(nèi)的幾大柴油機廠在低速發(fā)動機技術上已經(jīng)趨同。
8月22日,在中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會主辦的公交車專用發(fā)動機對話小型研討會上,來自濰柴、玉柴和一汽解放錫柴的3位柴油發(fā)動機專家,與包括北京、上海、長春等國內(nèi)幾家公交公司的相關人員對話,從用戶的使用角度和公交車使用環(huán)境交流了發(fā)動機匹配的一些技術問題,從生產(chǎn)和使用兩個方面探討了公交車專用發(fā)動機的發(fā)展方向。
公交車發(fā)動機進入低速大扭矩發(fā)展階段
來自濰柴動力股份有限公司應用工程部客車動力分部的副經(jīng)理金強介紹,目前濰柴用于客車市場領域的發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速已經(jīng)從原來的2300轉(zhuǎn)/分降到2100轉(zhuǎn)/分,有的已降到1900轉(zhuǎn)/分,功率覆蓋240~460馬力,實現(xiàn)了在經(jīng)濟性、動力性、可靠性、舒適性等方面的重大技術突破。
額定轉(zhuǎn)速降到相對低速區(qū)域之后,發(fā)動機的低油耗區(qū)域面積擴大,再通過發(fā)動機與變速器和車橋的優(yōu)化匹配,使用小速比的變速橋,降低了傳動系統(tǒng)的速比,使得傳動效率更高,從而使整車的油耗也進一步降低。在可靠性方面,低轉(zhuǎn)速發(fā)動機直接降低了活塞運行的線速度以及曲軸連桿系、齒輪系和皮帶系的運動速度,發(fā)動機可靠性也相應提升,大修里程突破了120萬公里。在舒適性方面,通過低速動力開發(fā),可以避免發(fā)動機在高頻振動區(qū)域運轉(zhuǎn),降低了發(fā)動機噪聲,同時由于優(yōu)化成更合理的動力匹配以及排氣制動系統(tǒng)的應用,駕駛員的換擋次數(shù)也相應減少,改善了其固有的換擋規(guī)律,在整體舒適性上有了較大地提高。
“通過發(fā)動機、變速器、車橋、輪胎的合理匹配后,整車油耗能下降10%左右!苯饛娬f。玉柴工程研究院輕型車發(fā)動機燃燒開發(fā)的技術總師王輝和一汽解放錫柴的研發(fā)部副部長唐颋也表達了類似的觀點,可以說公交客車發(fā)動機已經(jīng)進入到低速大扭矩發(fā)展階段。
發(fā)動機小型化、輕量化成為可能
在強調(diào)整體動力總成匹配和發(fā)動機節(jié)能的同時,發(fā)動機的小型化、輕量化也是一個明顯的發(fā)展趨向。在匹配更多擋變速器的同時,增壓往往就成為發(fā)動機小型化、輕量化最為明顯的標志。
例如在玉柴的公交客車發(fā)動機上,采用了兩級增壓技術。低轉(zhuǎn)速時采用小增壓器,滿足低速車輛的加速性能;高轉(zhuǎn)速時大增壓器介入工作,改善高轉(zhuǎn)速時的柴油機功率,提升高速動力性能,從而徹底解決了困擾客運車輛高低轉(zhuǎn)速時的動力矛盾。同時,對兩級增壓發(fā)動機的低油耗區(qū)域進行調(diào)整,使得低油耗區(qū)穩(wěn)定在經(jīng)常運行的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),進一步提升車輛的燃油經(jīng)濟性。
唐颋介紹,可變噴嘴渦輪增壓器(VNT)對功率提升的作用也很大。使用VNT后,由于低速扭矩增加,節(jié)油效果非常明顯,尤其是在1500轉(zhuǎn)/分以下的低轉(zhuǎn)速區(qū)域其節(jié)油效果更加明顯。同時,使用VNT后,整車的尺寸和重量都得到優(yōu)化,對選用小尺寸發(fā)動機更增添了信心!耙苍S一個VNT增加了2000~3000元,但是由此可以選用小一些的發(fā)動機,這種成本的替代、降低作用是非?捎^的。”唐颋說。