高性能發(fā)動(dòng)機(jī)將主導(dǎo)輕卡發(fā)展方向

　　作為傳統(tǒng)汽車(chē)的核心，發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“汽車(chē)的心臟”。根據(jù)CSM的統(tǒng)計(jì)，中國(guó)的輕型車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)將從2004年的682萬(wàn)臺(tái)增加到今年將達(dá)到或超過(guò)1500萬(wàn)臺(tái)左右。由于技術(shù)上的差異以及政府的相關(guān)法規(guī)等原因，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的復(fù)雜性出現(xiàn)了不同技術(shù)時(shí)代的發(fā)動(dòng)機(jī)三代同堂的局面。目前的中國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)廠按照技術(shù)的發(fā)展層次結(jié)構(gòu)，可以分為以下三類(lèi)：

　　第一類(lèi)以20世紀(jì)80年代從日本引進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)為代表，其中以豐田的491系列汽油機(jī)和五十鈴的4JB1柴油機(jī)為代表。這種代表著20多年以前技術(shù)水平的發(fā)動(dòng)機(jī)，目前仍然在中國(guó)廣泛生產(chǎn)。這類(lèi)技術(shù)落后的發(fā)動(dòng)機(jī)，在被國(guó)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)廠商不斷改造之后安裝在了眾多的皮卡，SUV以及輕客上。

　　第二類(lèi)是在上世紀(jì)末、本世紀(jì)初由國(guó)外的整車(chē)廠或者發(fā)動(dòng)機(jī)制造商在中國(guó)以獨(dú)資或者合資形式生產(chǎn)的各種發(fā)動(dòng)機(jī)，其技術(shù)含量高于第一類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)，但是與同期國(guó)外的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相比，仍然有著一代產(chǎn)品以上的技術(shù)差距。這類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)典型的代表是豐田的A系列發(fā)動(dòng)機(jī)以及三菱公司的4G6系列發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　第三類(lèi)是在2005年～2010年之間將逐漸投產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。這一類(lèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)基本上代表了國(guó)際汽車(chē)巨頭在發(fā)動(dòng)機(jī)上最先進(jìn)的技術(shù)，與國(guó)際水平保持了同步。汽油機(jī)方面，先進(jìn)的可變正時(shí)氣門(mén)技術(shù)，鋁合金材料的大量應(yīng)用，幾乎成了一個(gè)標(biāo)志。這已經(jīng)出現(xiàn)在了各公司的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品特征上，而更先進(jìn)的電控高壓共軌缸內(nèi)直噴技術(shù)的引進(jìn)生產(chǎn)，已經(jīng)出現(xiàn)在有些發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品序列上。高壓共軌，可變進(jìn)氣渦輪增壓漸漸成為了柴油機(jī)型高端輕卡機(jī)發(fā)展趨勢(shì)與潮流。

　　中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)是全方位的：發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能上的競(jìng)爭(zhēng)正日趨白熱，下一步競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)在自動(dòng)變速器市場(chǎng)和技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)升級(jí)，如自動(dòng)變速器(AT)，無(wú)級(jí)變速器(CVT)，機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)，雙離合器變速器(DCT)也都有可能在極高端的輕卡和特殊專(zhuān)用車(chē)上進(jìn)行選配。

　　早在前二年，美國(guó)能源部提供2150萬(wàn)美元資助以提高輕型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率研究。美國(guó)能源部部長(zhǎng)塞繆爾.W.鮑德曼將為11項(xiàng)研究和開(kāi)發(fā)計(jì)劃提供總額高達(dá)4300萬(wàn)美元的資助，以提高輕汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率。能源部所挑選的這些研究計(jì)劃將關(guān)注三個(gè)領(lǐng)域：提高乙醇動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油利用率(發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)化)，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和探索高效清潔燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，該計(jì)劃呼吁到2017年通過(guò)增加使用清潔、可再生燃料和提高汽車(chē)燃油效率，使汽油使用量減少20%。

　　鮑德曼說(shuō)，“我們期望此項(xiàng)研究能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)更加清潔和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化方面取得重大進(jìn)展。增加清潔和可再生燃料的使用將不僅能夠幫助減少我們對(duì)進(jìn)口石油的依賴(lài)，還可以幫助減污染尾氣及少溫室氣體的排放，確保未來(lái)能源更加安全，使美國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)能夠在國(guó)內(nèi)和世界市場(chǎng)上保持強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。”由此可見(jiàn)，象美國(guó)這樣一個(gè)汽車(chē)高度發(fā)達(dá)的國(guó)家，也是十分關(guān)注和支持如何提高輕型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率研發(fā)水平的。

　　近幾年以來(lái)，我國(guó)一些自主和合資品牌的發(fā)動(dòng)機(jī)公司以及更多的輕卡制造主機(jī)廠商正在大力研發(fā)高性能動(dòng)力引擎，并在這一領(lǐng)域取得了相當(dāng)大的豐碩成果。筆者現(xiàn)根據(jù)案頭的現(xiàn)在資料，將一些先進(jìn)的高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)與一些中、高端輕卡及其它車(chē)型相關(guān)配套情況，做一拋磚引玉，但又恐有掛一漏萬(wàn)之擔(dān)心，故還企望各位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者予以郢正與補(bǔ)充完善，這對(duì)于中國(guó)輕型車(chē)與發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的發(fā)展大有裨益。

　　早在三年，東風(fēng)朝陽(yáng)柴油機(jī)有限責(zé)任公司就已獲得了美國(guó)納威司達(dá)萬(wàn)國(guó)的授權(quán)許可，開(kāi)始生產(chǎn)新型NGD3.0升車(chē)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這款3.0升直列四缸渦輪柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)上采用壓電式噴嘴的電控高壓共軌燃油系統(tǒng)，目前達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，具備歐Ⅳ、歐Ⅴ排放法規(guī)的升級(jí)能力。預(yù)計(jì)該工廠每年的發(fā)動(dòng)機(jī)初步產(chǎn)量將達(dá)到4萬(wàn)到5萬(wàn)臺(tái)。NGD3.0柴油機(jī)在技術(shù)含量、排放水平、動(dòng)力性等方面都有實(shí)質(zhì)性的提高，該機(jī)最大功率可達(dá)120kW;廢氣排放達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，具備歐Ⅳ、歐Ⅴ排放法規(guī)的升級(jí)能力，并可廣泛適用于各種輕型卡車(chē)、輕型客車(chē)、越野車(chē)和皮卡車(chē)等車(chē)型。

　　一汽錫柴4DW富威吸收了奧威柴油機(jī)的成功開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，進(jìn)行了奧地利AVL的技術(shù)咨詢(xún)，并與上海內(nèi)燃機(jī)研究所合作成功。這款機(jī)型有自然吸氣、增壓和增壓中冷三種形式，其中4DW93-96E3、4DW93-84E3等機(jī)型達(dá)到國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)，是我國(guó)目前小功率柴油機(jī)系列中品質(zhì)最高的發(fā)動(dòng)機(jī)之一。4DW富威柴油機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)是柴油機(jī)的整機(jī)互換性高，適配范圍：4DW富威國(guó)三系列主要適配1.5~3噸載貨車(chē)、4~12噸載貨車(chē)、6~7米客車(chē)、叉車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。目前與錫柴4DW93B-84E3共軌發(fā)動(dòng)機(jī)配套的單位有紅塔卡車(chē)和江淮客車(chē)。

　　廣西玉柴YC4F型發(fā)動(dòng)機(jī)是玉柴與德國(guó)FEV和日本YAMAHA合作設(shè)計(jì)。國(guó)Ⅲ機(jī)型采用美國(guó)DELPHI電控高壓共軌技術(shù)、低渦流燃燒室等多項(xiàng)現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)成果。玉柴按德國(guó)FEV公司機(jī)械開(kāi)發(fā)程序進(jìn)行大量的可靠性和適應(yīng)性開(kāi)發(fā)，據(jù)稱(chēng)，正常使用維護(hù)下發(fā)動(dòng)機(jī)大修里程可以超過(guò)50萬(wàn)公里，鑒于YC4F采用濕式缸套結(jié)構(gòu)，缸蓋四缸一蓋，可接近性好，易于維修。適配范圍：YC4F型柴油機(jī)是玉柴適應(yīng)輕型車(chē)市場(chǎng)發(fā)展、彌補(bǔ)自身中型發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空白開(kāi)發(fā)的節(jié)能環(huán)保型輕型柴油機(jī)，定位于中高檔輕型卡車(chē)、客車(chē)、皮卡、SUV、面包車(chē)等商用車(chē)和乘用車(chē)。其中，YC4F90-33柴油機(jī)就是為滿足N1類(lèi)國(guó)Ⅲ排放已搭載于福田奧鈴，YC4F系列柴油機(jī)配套廠家還有力帆、紅塔、蘇州金龍、廈門(mén)金旅等。

　　江鈴汽車(chē)公司前幾年引進(jìn)的意大利戴-克VM公司的R428DOHC和R425DOHC兩款柴油機(jī)，排量分別為2.5L和2.8L。JX4D24為江鈴引進(jìn)福特的輕型柴油機(jī)，采用了輕量化技術(shù)，包括全鋁機(jī)身、鎂鋁合金缸體、輕量化凸輪軸、曲軸、活塞、連桿等部件;先進(jìn)燃燒技術(shù)，包括缸內(nèi)直噴技術(shù)、稀薄燃燒技術(shù)等;先進(jìn)的進(jìn)、排氣控制技術(shù)，包括VVT、渦輪增壓可變。R428DOHC和R425DOHC兩款柴油機(jī)，主要搭載車(chē)型是陸風(fēng)X6、黃海旗勝、中興無(wú)限和長(zhǎng)豐獵豹。R425DOHC、R425DOHC發(fā)動(dòng)機(jī)以替代日本五十鈴公司上世紀(jì)80年代技術(shù)的4JB1發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　另一款JX4D24發(fā)動(dòng)機(jī)系江鈴引進(jìn)福特的輕型柴油機(jī)。這款機(jī)型的主要特點(diǎn)是：升功率高達(dá)43kW/L，最大功率103kW，另有最大功率74kW和85kW的不同配置，以滿足不同車(chē)型的市場(chǎng)需求;采用低排放的四氣門(mén)、DOHC凸輪軸，缸體帶裙架結(jié)構(gòu)，EGR循環(huán)及冷卻系統(tǒng)、VGT增壓中冷技術(shù)、燃油共軌系統(tǒng)等先進(jìn)的排放控制技術(shù)，達(dá)到國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn);低油耗，全負(fù)荷最低燃油消耗率小于210g/kWh;低速扭矩好，在轉(zhuǎn)速為1600～2200rpm時(shí)，扭矩達(dá)到285～375Nm，加速及爬坡性能極佳，超低噪聲。

　　2008年3月26日，北京福田康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司開(kāi)工建設(shè)，主要產(chǎn)品是由康明斯為合資公司開(kāi)發(fā)的兩款新型輕型柴油機(jī)。這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)為康明斯在世界首發(fā)，排放達(dá)到國(guó)四、國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)，并具備升級(jí)到國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)的潛力，預(yù)計(jì)年生產(chǎn)能力40萬(wàn)臺(tái)?？得魉棺罱鼌s在輕型柴油機(jī)領(lǐng)域開(kāi)始了兩大動(dòng)作：一個(gè)是和克萊斯勒合作的4.2升和5.6升柴油機(jī)項(xiàng)目，另一個(gè)就是和北汽福田合作的年產(chǎn)40萬(wàn)臺(tái)2.8升和3.8升ISF系列柴油機(jī)項(xiàng)目。前者擬于2010年以前在美國(guó)印地安納州投產(chǎn)，后者于2009年在北京投產(chǎn)。2010年2.8升和3.8升ISF系列柴油機(jī)將為北汽福田輕型卡車(chē)、輕型客車(chē)和皮卡、SUV等車(chē)型所配套，并可做為社會(huì)資源，外賣(mài)給其他廠家。其中福田康明斯ISF系列發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)能力歐Ⅲ、歐Ⅳ、歐Ⅴ共用同一平臺(tái)開(kāi)發(fā)，計(jì)劃在2013年開(kāi)始試生產(chǎn)，2013年底將大規(guī)模量產(chǎn)。

　　由東風(fēng)汽車(chē)有限公司和東風(fēng)汽車(chē)股份有限公司共同出資組建的合資公司——東風(fēng)輕型發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司成立，其首臺(tái)輕型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)ZD30也成功下線。新的輕型動(dòng)力總成改變和完善了東風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，填補(bǔ)了東風(fēng)在高端輕型柴油機(jī)項(xiàng)目上的空白，對(duì)借助日產(chǎn)品牌輕型柴油機(jī)來(lái)提升東風(fēng)輕型商用車(chē)整體競(jìng)爭(zhēng)力具有戰(zhàn)略意義。國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到60%的ZD30發(fā)動(dòng)機(jī)的整體剛度、強(qiáng)度高于國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品，動(dòng)力性能比其他同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)高10%左右，全負(fù)荷最低比油耗比國(guó)內(nèi)同類(lèi)型3升歐Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)低3%～5%，排放達(dá)到歐Ⅲ、歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，小型化、輕量化設(shè)計(jì)及具有機(jī)油液位自動(dòng)感應(yīng)功能，減輕了司機(jī)的保養(yǎng)強(qiáng)度，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的自我保護(hù)能力。

　　江淮借助卡特彼勒和納威司達(dá)的重卡整車(chē)技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，在重卡領(lǐng)域獲得突破。并鞏固輕、中卡地位。提升輕型車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)健全輕型車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈。與此同時(shí)，卡特彼勒和納威司達(dá)也借助江淮生產(chǎn)和銷(xiāo)售其重卡產(chǎn)品，其MaxxForce系列發(fā)動(dòng)機(jī)成為江淮格爾發(fā)重卡以及輕型車(chē)的供應(yīng)商，并且成為江淮近20萬(wàn)臺(tái)的輕、中卡、客車(chē)底盤(pán)的重要發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商，并延伸至其它廠家。

　　世界最大的工程機(jī)械生產(chǎn)商卡特彼勒公司(Caterpillar)與北美商用車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)巨頭納威司達(dá)公司(Navistar)與江淮汽車(chē)成立50：50的合資公司，卡特彼勒和納威司達(dá)則主要以現(xiàn)金加技術(shù)的形式入股。此次合作主要集中在中重型卡車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。納威司達(dá)的“萬(wàn)國(guó);發(fā)動(dòng)機(jī)系列包括7升、9升、10升、11升和13升，能夠采用EGR(廢氣再循環(huán))+DPF(顆粒捕集器)技術(shù)路線達(dá)到美國(guó)EPA2010排放標(biāo)準(zhǔn)，相當(dāng)于歐VI。

　　即將上市的江淮汽車(chē)N721輕卡，配備了江淮與全球最大發(fā)動(dòng)機(jī)制造商美國(guó)納威司達(dá)聯(lián)手打造的頂級(jí)動(dòng)力產(chǎn)品——HFC4DD系列發(fā)動(dòng)機(jī)，其最大功率可達(dá)115kw、升功率高達(dá)32 kw/L，最大扭矩550 N·m。和同排量發(fā)動(dòng)機(jī)相比，不僅動(dòng)力更強(qiáng)，而且峰值扭矩來(lái)的更早，相應(yīng)的加速性能更好。與之相配的是國(guó)際知名變速器品牌伊頓提供的6擋手動(dòng)變速器，動(dòng)力平順性和換擋可靠性都有所超越，完全符合當(dāng)前快速運(yùn)輸?shù)男枰９?jié)能低碳亦是N721研發(fā)過(guò)程中一直貫徹的理念。高壓電控共軌噴射技術(shù)和尾氣顆粒捕捉技術(shù)(DPF)降低了污染物排放，超越國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滿足FUP法規(guī)和歐洲 ECE-R93法規(guī)，可滿足歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)。

　　鄭州日產(chǎn)凱普斯達(dá)是款與國(guó)際同步的輕卡產(chǎn)品，最大的優(yōu)勢(shì)是理念與技術(shù)。采用NISSAN原裝最新的ZD30DDTi高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，并匹配采埃孚變速系統(tǒng)。ZD30D14-3N的日產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)渦輪增壓器，最大功率為3600轉(zhuǎn)達(dá)到了140馬力，超過(guò)臺(tái)灣版的130馬力，發(fā)動(dòng)機(jī)在3200轉(zhuǎn)時(shí)爆發(fā)出最大扭矩為296牛/米，成為目前國(guó)產(chǎn)輕卡中馬力最大的車(chē)型，整車(chē)最高時(shí)速為120Km/h。為了降低有害氣體排放，發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了EGR系統(tǒng)，讓整車(chē)排放滿足歐系排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　從以上中外輕型卡車(chē)技術(shù)與市場(chǎng)需求的發(fā)展趨勢(shì)不難看出，當(dāng)下和未來(lái)國(guó)產(chǎn)輕卡產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)正在向高性能、節(jié)能、低碳、環(huán)保方向發(fā)展，市場(chǎng)需求也有向高端化方向發(fā)展的趨勢(shì)。