節(jié)能減排號召下 汽車動力系統(tǒng)加速轉(zhuǎn)型

節(jié)能減排的國家戰(zhàn)略讓車市變得比以往更加“熱鬧”。不僅高效發(fā)動機動力汽車，各種級別的混動汽車以及純電動汽車也開始高調(diào)亮相于汽車市場。而為了滿足更多以及更為復(fù)雜的需求，作為節(jié)能減排“主要擔(dān)當(dāng)”的汽車排放系統(tǒng)正在加速轉(zhuǎn)型。

博格華納排放和熱能系統(tǒng)全球銷售副總裁Jean-Fran?ois Savajols和博格華納排放系統(tǒng)中國區(qū)總經(jīng)理楊博近日在接受蓋世汽車記者采訪時就表示，與目前多種類型驅(qū)動方式在市場的占比類似，博格華納排放系統(tǒng)目前的主營業(yè)務(wù)仍集中在高效發(fā)動機驅(qū)動系統(tǒng)，但從今年開始，這一系統(tǒng)正在加速轉(zhuǎn)型。博格華納的產(chǎn)品圍繞高效內(nèi)燃機(Combustion)、混合動力(Hybrid)和純電動(Eletric) 三個領(lǐng)域并駕齊驅(qū)。

EGR和EHRS：減少能量浪費成為趨勢

通常，人們對EGR(廢氣再循環(huán))的認知多是用于柴油機減排增效，而對汽油機EGR卻鮮有耳聞。事實上，國外的一些車企對汽油機EGR早有涉及，國內(nèi)有些車企也逐漸開始嘗試。而相對于柴油機EGR在減少尾氣排放方面所發(fā)揮的作用，汽油機EGR所強調(diào)的則更多是節(jié)能。據(jù)博格華納的相關(guān)測試數(shù)據(jù)顯示，通過引進這一技術(shù)，發(fā)動機在抗爆震區(qū)域可節(jié)油4-6%，在優(yōu)化燃燒區(qū)域可節(jié)油5-15%，減少泵氣損失區(qū)域可節(jié)油2-4%。

博格華納排放系統(tǒng)中國區(qū)總經(jīng)理楊博認為，由于具備較好的節(jié)油效果，汽油機EGR將成為標(biāo)配。據(jù)了解，其汽油機EGR已在歐洲、北美實現(xiàn)量產(chǎn)，并且最快明年將在中國實現(xiàn)正式量產(chǎn)。另據(jù)楊博透露，目前其在中國市場（包括出口）已經(jīng)拿到的汽油機EGR項目年產(chǎn)能需求已達到年產(chǎn)百萬以上。為此，博格華納排放系統(tǒng)為擴大產(chǎn)能在寧波獨立建造的全新工廠，預(yù)計今年底正式投入運營。

在高效發(fā)動機能源利用方面，博格華納還創(chuàng)造了許多創(chuàng)新性。據(jù)Jean-Fran?ois Savajols介紹，與渦輪增壓結(jié)合，博格華納已經(jīng)在做一些前期工程，這些產(chǎn)品目前已進入測試階段：

一.  將EGR閥與Turbo（渦輪）用支架裝在一起，也即：把渦輪增壓器壓殼和EGR閥的殼做成一個混在一起的部件，這一部件被稱為Combi集成閥。

二.  通過IST技術(shù)與Turbo的集成，能夠提高20%的響應(yīng)速度，帶來低速扭矩的快速響應(yīng)。

三.  通過低壓EGR系統(tǒng)和Turbo在汽油機上合作，提高低轉(zhuǎn)速響應(yīng)速度。這類似于上面提到的Combi集成，不過Combi集成用在柴油機上，而這里所說的方案則是基于汽油機。

在混合動力系統(tǒng)中，除了EGR之外，廢熱再回收系統(tǒng)（博格華納稱之為EHRS系統(tǒng)）也廣泛應(yīng)用。據(jù)博格華納排放系統(tǒng)工程師介紹，假設(shè)油的功率為20千瓦，其中的廢熱就包含7.5千瓦。也就是說，大概37.5%左右的能量被白白釋放掉了，這不僅造成了能源的浪費，也會造成對環(huán)境的污染。據(jù)了解，博格華納廢熱再回收系統(tǒng)裝在排氣管上方。正常條件下，將傳動閥打開，使廢氣經(jīng)過過冷，把這些能量回收回來，用于變速箱油加熱、發(fā)動機機油加熱或是座艙加熱等。該工程師透露，目前在市場上使用這款產(chǎn)品車企以日本企業(yè)居多，尤其是豐田。豐田目前的油耗達到了在15℃條件以下可以節(jié)油6%到8%。

值得一提的是，為應(yīng)對嚴格的油耗排放要求，不僅是汽油機EGR，諸如發(fā)動機小型化、增壓系統(tǒng)和稀薄燃燒等方案的采用愈加常見，由此來提到發(fā)動機的燃燒效率，降低泵氣損失。而通過上述措施，降低汽油發(fā)動機中被稀釋油氣混合物的燃點，同時所需的點火電壓因增壓壓力增大而大幅提高。因此傳統(tǒng)的點火線圈將不再能滿足使用要求。以汽油機EGR為例，當(dāng)EGR在汽油機上使用時，廢氣灌進去把它點著更加困難，因此需要更高能量的點火。據(jù)了解，目前博格華納主推100-120毫焦的高能點火線圈，在北美、歐洲已經(jīng)實現(xiàn)應(yīng)用。

排放與熱能結(jié)合 帶來新能源高效系統(tǒng)解決方案

博格華納于2015年成功收購美國雷米電機公司以擴大新能源電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的全球業(yè)務(wù)發(fā)展。今年1月份，博格華納將旗下排放及熱能系統(tǒng)兩大事業(yè)部合并，Jean-Fran?ois Savajols稱這主要是為了應(yīng)對全球新能源方向?！皟蓚€事業(yè)部合并以后，我們充分利用原來兩個部門中熱能和排放領(lǐng)域的專家，為混動和純電動提供熱管理系統(tǒng)。與此同時，我們排放系統(tǒng)原本就有很多電子方面的專家，我們會對現(xiàn)有傳統(tǒng)的產(chǎn)品，例如風(fēng)扇、水泵進行電子化或者電氣化，這些產(chǎn)品因此可被應(yīng)用于混動或純電動車系統(tǒng)性的座艙和電池?zé)峁芾怼薄?/p>

以上所提到的熱管理模塊，相信大家并不陌生，因為無論是柴油機、汽油機、混動車、純電動車，亦或是燃料電池車都需要用到這一模塊。而相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車來說，混動以及純電動車的熱管理需求復(fù)雜。舉例來說，通常蓄電池最佳工作溫度是25℃到35℃，而下面的空調(diào)是從10℃到25℃，電機則可以達到100℃以上。這時候就需要控制主系統(tǒng)達到最佳的溫度來與其他的產(chǎn)品配合?；旌蟿恿囈彩峭瑯拥那闆r，混合動力車的熱管理通?？梢苑譃楦邷貐^(qū)域、低溫區(qū)域，而不同的產(chǎn)品采用不同節(jié)溫器是相對難以實現(xiàn)的，并且性價比較低。

而ECCV熱管理模塊則尤其適用于這樣的情況。據(jù)Jean-Fran?ois Savajols介紹，在博格華納收購了WAHLER以后，結(jié)合WAHLER在節(jié)溫器方面的百年技術(shù)積淀以及博格華納排放系統(tǒng)的執(zhí)行器技術(shù)。其將這兩個技術(shù)集成在一起，設(shè)計出了ECCV，它通過一個執(zhí)行器和一個多位控制閥，能精確控制開度、流向，從而達到更佳的熱管理效果。

據(jù)楊博介紹，圍繞電動車座艙熱管理及電池?zé)峁芾淼漠a(chǎn)品正積極導(dǎo)入中國市場。正如以上所說，對于純動車和混動車來說，蓄電池的熱管理尤為重要，而液體加熱器可用以保證均勻性并且保證蓄電池最佳功能和最佳溫度。另外這一部件還具有玻璃除霜除霧以及座艙加熱的功能。

同樣具有座艙加熱功能的還有博格華納高壓空氣加熱器。一般情況下，這一部件被裝在空調(diào)系統(tǒng)里面，主要是把電能轉(zhuǎn)化成熱能，給座艙加熱，以及玻璃除霜除霧。在高效發(fā)動機上，它主要通過電加熱，使座艙里面達到一定的溫度。同時在低溫下具有極低的電阻，可實現(xiàn)完全電流流動和高熱傳遞，在高溫環(huán)境下，由于陶瓷棒的電阻上升，電流會隨之中斷，從而減少熱量釋放。這一設(shè)計既能完美地控制車廂內(nèi)的溫度，又能防止座艙過熱，起到一定的安全防護作用。據(jù)了解，其高壓空氣加熱產(chǎn)品今年5月將正式批產(chǎn)，應(yīng)用于一家電動汽車品牌。