「我認為,柴油機,特別是大功率柴油機將長期需要,隨著新能源的進步將倒逼柴油機技術快速提升,從現在的熱效率由45%將會迅速提高到50%、55%甚至60%,這將會降低我國原油進口的20%-30%。我認為從技術專業上,未來30年到50年,柴油機將不可替代,不要忽悠退出時間。」
上面的話是濰柴董事長譚旭光最近所講。30年或50年之後柴油機會不會被替代我是不清楚,譚旭光是專家。但是有一點可以肯定的是,現在所有的重卡廠商都沒有放棄柴油機,他們還在投入大量的時間、金錢去研發更節油的卡車。
沃爾沃卡車近日又發布了一個名為「I-Save」的節油解決方案,最高可降低7%的燃油成本。並且這套方案沒有額外加入混動、低風阻的套件之類的東西,就是在FH的基礎上對傳動系統進行優化,進一步發掘柴油車的潛力。沃爾沃宣稱,採用I-Save的FH卡車是迄今為止沃爾沃卡車最省油的卡車。
按照國內油價,長途卡車平均一公裡最少也要2塊錢左右,一年跑20萬公裡就是40萬的油費,節油7%燃油成本,一年就是2.8萬,就算沒有那麼理想,一年省1萬多塊錢應該問題不大。
那麼沃爾沃是如何做到的呢,主要有以下幾項優化:
更省油的D13TC發動機;新型省油後橋;I-See自動巡航系統地圖數據更新;針對長途優化I-Shift變速器。D13TC發動機降低油耗增強動力
型號D13TC的發動機是沃爾沃FH省油的核心,它取代了FH之前使用的D13發動機,動力更強,油耗卻能更低。
動力和油耗好像是兩個相反的方向,常規認知裡面要動力就得多噴油,要省油就得少噴油。魚和熊掌都想要?也可以。因為發動機的熱效率不是100%,同樣噴入到氣缸內的油,燃燒的越充分,釋放出的能量就越多。沃爾沃D13TC發動機通過「節源開流」實現了降低油耗和增強動力。
D13TC發動機活塞頂部是獲得專利的波浪形,噴入氣缸內柴油被壓燃的時候可以引導火焰從周邊向活塞中心燃燒,這種設計可以改善燃燒並提高效率,做到「節源」。
發動機排出的廢氣也沒有浪費,D13TC發動機有一套Turbo Compound機械熱回收系統,發動機型號裡的「TC」沒猜錯就是指「Turbo Compound」的縮寫。廢氣渦輪通過一套齒輪機構和發動機的曲軸連在一起,廢氣推動渦輪旋轉的時候就把能量轉化為機械能驅動曲軸,發動機就能獲得額外的動力輸出,曲軸輸出扭矩會增加300Nm。2017年北美市場新款VNL卡車上市的時候就搭載了這款D13TC發動機,美國市場宣傳的是發動機輸出功率增加50馬力,歐洲市場應該一樣,只是宣傳重點放在扭矩上。
可以對比一下D13TC發動機的數據。
460馬力版本最大扭矩2600Nm,500馬力版本最大扭矩2800Nm。扭矩數據比同馬力的其他發動機要高許多,460馬力的扭矩和其他機型500馬力機型差不多。如斯堪尼亞DC13 500馬力發動機,最大扭矩2550Nm;濰柴WP13 550馬力扭矩2550Nm。
換句話講,沃爾沃這款發動機460馬力可以當500馬力用,500馬力可以當550馬力用。
傳動系統多項優化
發動機的特性改變之後,匹配的傳動系統也相應做了升級。
沃爾沃I-Shift手自一體變速器專為高速公路駕駛做了優化,經濟模式下每次換擋都讓發動機在最經濟轉速範圍內運轉。得益於發動機的扭矩增加,變速器可以長時間保持高檔位運行,不需要頻繁的換擋,駕駛舒適性會得到提升。動力響應速度也會更快,發動機900轉/分鐘就能輸出最大扭矩,從發動機特性曲線可以看到出來,扭矩輸出會更快更猛。
2012年的時候沃爾沃推出了一個自動巡航技術I-See系統,可以讓卡車像自動駕駛系統一樣,能夠在坡道上高效地選擇擋位、油門和制動。本地和雲端存儲的地形數據可以讓車輛預判前方地形情況,提前調整擋位、車速或制動。I-Save搭載的I-See系統更新了精度更高的地區,可以更準確的定位,做出更準確的操作,節省燃油。
遺憾的是國內市場暫時無法使用這項功能。
後驅動橋沃爾沃也做了優化,使用的是新型省油後橋。除此之外還有一些小的更新,動力轉向泵換成可變排量轉向泵,發動機空轉運行熄火等。可以說I-Save針對之前的每個改進都是為了節油。歐洲市場從3月11日起就能訂購擁有I-Save解決方案的沃爾沃FH卡車。
圖:volvo trucks,文:陳接鋒