2023年7月5日-7日，由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第13屆中國(guó)汽車論壇在上海嘉定舉辦。本屆論壇以“新時(shí)代 新使命 新動(dòng)能——助力建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系”為主題，設(shè)置“1場(chǎng)閉門峰會(huì)+1個(gè)大會(huì)論壇+16個(gè)主題論壇+N場(chǎng)發(fā)布”共18場(chǎng)會(huì)議及若干發(fā)布、展示、推廣等活動(dòng)，旨在凝聚各方力量，形成發(fā)展共識(shí)，為建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系貢獻(xiàn)汽車行業(yè)的智慧和力量。其中，在7月7日下午舉辦的“主題論壇十一：綠色轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)發(fā)展”上，奧地利AVL李斯特公司點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)和概念車的部門經(jīng)理保羅·卡布斯發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：

感謝主持人對(duì)我的介紹。我們有一個(gè)不太一樣的話題，我們談?wù)撘妗?/p>

首先我們想談一談關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在有很多討論是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的，我們是否有足夠的電能、足夠的電力來(lái)取代發(fā)動(dòng)機(jī)的職能，還有一些討論是關(guān)于代價(jià)電能的成本。如圖所示是德國(guó)，如果想要進(jìn)行轉(zhuǎn)型所經(jīng)歷的能量的改革。

我們要選擇什么樣的路線呢？我們需要把決定權(quán)交給消費(fèi)者，我們談?wù)撘幌录夹g(shù)。在不同地區(qū)、不同的國(guó)家，在全球比如歐洲、日本兩年前可以看到，市場(chǎng)份額在逐漸地增加，混動(dòng)的份額在逐漸增加；在歐洲、日本混動(dòng)的比例也在不斷地增加。在歐洲，立法會(huì)更加完善，在日本我們也有相應(yīng)的技術(shù)突破，我們把決定權(quán)還是交給消費(fèi)者（在日本）。

關(guān)于混動(dòng)，混動(dòng)在不同時(shí)期都有不同的發(fā)展。視頻當(dāng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)是非常好的發(fā)動(dòng)機(jī)。1969年通用就推出了第一個(gè)混動(dòng)汽車，2008年是另外一臺(tái)混動(dòng)汽車在中國(guó)誕生。在混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)起到什么作用？我想關(guān)注一些特別的案例，日本有一家公司，我們推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)展以及BTE的發(fā)展。這樣的混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)有什么樣的功能和特性？我們有冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)是非常重要的，以及尾氣排放的處理、尾氣排放的罩，之后我會(huì)介紹一些我們的產(chǎn)品研發(fā)。我們也有不同的通路連接不同的部件，所以我們關(guān)注排放，我們?cè)谂欧哦诉M(jìn)行一些技術(shù)的突破。我們也應(yīng)用了很多催化劑進(jìn)行其他能源的替代。

看一下這兩個(gè)部分，首先是內(nèi)燃機(jī)。如果研發(fā)了點(diǎn)燃的效果，我們就會(huì)在M8內(nèi)部進(jìn)行一個(gè)點(diǎn)燃插電式的發(fā)展，這是我們AVL在催化劑參與下的產(chǎn)品。我們?yōu)槭裁催x擇這樣的路線，因?yàn)槲覀兿胍档湍芎?，提高燃燒的效率，我們希望能夠得?%的能源消耗的降低。

看一下尾氣排放以及熱管理。如圖所示，我們有更低的壓力，還有EGR的組件。我們還有一個(gè)通路的組件，進(jìn)行空氣的流通以及一個(gè)閥門，以及空氣流動(dòng)的通路。在催化劑的參與下，可以使得這樣的流通成為現(xiàn)實(shí)。

管道中有一個(gè)在催化劑參與下的后處理，這是在汽車內(nèi)部進(jìn)行的后處理。如圖所示展示了催化劑所存在的范圍。我們?nèi)绾芜M(jìn)行EGR的處理？因?yàn)槲覀兊某丝彤吘故窃谄嚴(yán)铮辉跍y(cè)試臺(tái)上，所以我們要更關(guān)注他們的體驗(yàn)。如圖所示是壓縮機(jī)以及空氣流通的路線，內(nèi)部、外部空氣壓縮機(jī)是如何運(yùn)作的，如圖所示是簡(jiǎn)單的通路展示。我們有一個(gè)45%的能效提高，可以看到在發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中可以大大地促進(jìn)能效的提升。動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的配置是怎樣的？這取決于我們?nèi)绾芜M(jìn)行運(yùn)行，我們有能力進(jìn)行能效的降低，這也可以使得不同的發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)進(jìn)行能效的提升和表現(xiàn)的提升。對(duì)于HPEV以及PEV有一個(gè)能效和功能的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于電動(dòng)系統(tǒng)是很好的熱管理的控制。

如圖所示我們?nèi)绾蝸?lái)運(yùn)作WLTP的可持續(xù)性，我們?cè)诰唧w哪一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)作，進(jìn)行一個(gè)操控。第二圖展示了第二個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)更加有效，因?yàn)樗?484克碳的降低，第三個(gè)圖在有效的熱管理下有更低的碳排放。我們?cè)趧?dòng)力傳輸系統(tǒng)當(dāng)中如果進(jìn)行有效的熱管理以及有效的冷卻，我們也能得到一個(gè)能效的提升。

有時(shí)候我們會(huì)討論到充電。如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)是非常重要的部分，我們駕駛這個(gè)電動(dòng)車以及傳統(tǒng)汽車都有變速的過(guò)程，變速如何提升能效？充電也是一個(gè)非常能影響能效的過(guò)程。

總結(jié)一下，這是我們的一個(gè)架構(gòu)，通過(guò)一個(gè)新型的架構(gòu)可以提升這個(gè)系統(tǒng)的能效。我們測(cè)試了特殊路況下，例如在高速上我們的架構(gòu)是否能更好地進(jìn)行工作，可以看到這個(gè)架構(gòu)可以達(dá)到能效的提升。我們?cè)诩虞d點(diǎn)上進(jìn)行漂移，我們是否能夠看到一個(gè)能效的提升，在特殊路況下甚至在高速路況下也能看到能效的提升。

再看一下熱力學(xué)的管理，這是我們?cè)诟邷叵碌睦鋮s系統(tǒng)，這里有很多EGR組件參與到我們的冷卻系統(tǒng)當(dāng)中。EGR在冬天的時(shí)候進(jìn)行操作，這個(gè)也可以在充電的情況進(jìn)行能效的提升，在低溫下/高溫下進(jìn)行冷卻處理，這樣我們可以有一個(gè)更小的泵，可以有更多的空間節(jié)省，更好的冷卻效果。我們可以將一些能源進(jìn)行轉(zhuǎn)移，用于進(jìn)行系統(tǒng)的冷卻。我們也能夠在冬天更好地運(yùn)行我們的系統(tǒng)，也可以在一些常溫情況下進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)作。通過(guò)這個(gè)方式，也可以在夏天用同樣的溫度進(jìn)行運(yùn)行，因此熱管理方面是一個(gè)非常炙手可熱的話題，并且需要我們嚴(yán)陣以待的。

還有一些軟件也是需要的，可以看到30%的EGR過(guò)程中需要保證在所有工況下可以穩(wěn)定運(yùn)行，軟件開發(fā)方面肯定要注意到一些事情，比如帶電子催化轉(zhuǎn)換器的加熱，以及帶有修正的閉環(huán)EGR控制，主要是基于發(fā)動(dòng)機(jī)粗糙度和棒振傳感器反饋這個(gè)閉環(huán)控制，最后是熱管理。我們?nèi)绾文芨玫剡M(jìn)行相應(yīng)的預(yù)熱，通常情況下有15秒的時(shí)間啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，之后出現(xiàn)電子渦輪增壓，通過(guò)這樣的方式會(huì)來(lái)到15瓦的功率，15秒之后我們可以看到在整個(gè)轉(zhuǎn)速達(dá)到1500轉(zhuǎn)在這方面幾乎馬上啟動(dòng)了循環(huán)，加起來(lái)大概30秒左右。

還有加熱板，在預(yù)加熱之后會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的溫度上升，在這方面我們也會(huì)進(jìn)行溫度的測(cè)算，我們要防止過(guò)熱或者過(guò)載的情況。循環(huán)當(dāng)中我們需要先進(jìn)行一部分的加熱之后，讓熱量慢慢擴(kuò)散開來(lái)，可以更好地利用電池的電量，或者已經(jīng)產(chǎn)生的電量進(jìn)行相應(yīng)的汽車工況的支持。

如圖所示是整個(gè)燃燒控制，通常情況下我們會(huì)用到缸內(nèi)壓力，需要考慮到整車情況來(lái)做。在這方面都需要有軟件的加持，通過(guò)軟件的加持完成一切的工作，我們需要從串聯(lián)模式過(guò)渡到并聯(lián)模式，這樣的情況是不穩(wěn)定的，所有的情況都是由我們的軟件進(jìn)行控制的，我們希望能夠保證整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行非常平穩(wěn)。在這樣的情況下，可以發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)出現(xiàn)有些爆震的情況，我們需要針對(duì)爆震進(jìn)行一定的干預(yù)，這樣才能更好地進(jìn)行閉環(huán)的燃燒控制，進(jìn)一步改善EGR，最終改善整個(gè)爆震以及相應(yīng)穩(wěn)定性的提升。

如圖所示是串聯(lián)模式下的情況，同樣看一下EGR也能夠很好地對(duì)沖爆震的情況，通過(guò)這樣的方式能夠穩(wěn)定住發(fā)動(dòng)機(jī)的工況。同樣，通過(guò)改善EGR的水平，可以看到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)再次趨于穩(wěn)定，保證在安全的窗口下進(jìn)行整車的行進(jìn)。通過(guò)管理EGR率，閉環(huán)的控制可以滿足EGR對(duì)于相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)需求的滿足，可以說(shuō)整個(gè)汽車的性能得到了比較好的保持和改善。

再看一下熱管理，在農(nóng)村地區(qū)或者鄉(xiāng)村地區(qū)的工況可以看到，在有些時(shí)候整個(gè)速度會(huì)超過(guò)120公里/小時(shí)，甚至有時(shí)候環(huán)境會(huì)比較冷，因此可能需要一部分加熱，通常情況下會(huì)需要進(jìn)行相應(yīng)的催化轉(zhuǎn)換器的加熱或者預(yù)熱，我們希望能更好地啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，減少?gòu)U氣的排出?？梢钥吹剑麄€(gè)擋板處于關(guān)閉的狀態(tài)，在冷凍啟動(dòng)方面我們的時(shí)間非常短，因此整體的溫度可以控制在比較好的區(qū)間。在整個(gè)環(huán)境溫度上升的時(shí)候，我們也有一個(gè)內(nèi)置的降溫設(shè)置，可以看到在很早期的時(shí)候就能進(jìn)行溫度干預(yù)。在此情況下，在EGR溫度急劇上升的時(shí)候，我們也有相應(yīng)的準(zhǔn)備措施，一旦溫度非?？焖俚厣仙?，我們肯定要注意到相應(yīng)的EGR整個(gè)循環(huán)熱氣廢氣處理循環(huán)中的高溫工況條件。在此情況下，可能需要必要的驟冷的情況，否則會(huì)出現(xiàn)一定的事故。

我們做的相應(yīng)的模擬和測(cè)量，從模擬和測(cè)量中可以看到15%的相應(yīng)的改善，主要是進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)方面的改善，沒有做太多的校準(zhǔn)和校正。與此同時(shí)，我們還會(huì)進(jìn)行車底和底盤的測(cè)量，大家可以看到整個(gè)燃油消耗在整車層面得到了比較大的提升。

所有這一切都是通過(guò)整個(gè)模擬得到的，我們還做了很多其他的模擬，如圖所示是真實(shí)的情況下的案例，供大家參考，這是在奧地利具體行駛的例子，我們?cè)诔请H之間進(jìn)行通行，走出城市再到農(nóng)村地區(qū)，再次走到目的地城市的地區(qū)。整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度在城市區(qū)域里面，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度是比較低的，但是在高速公路上可以看到出現(xiàn)了間歇性地運(yùn)行?，F(xiàn)在我們要做什么？我們并不需要全載運(yùn)行，而是可能會(huì)需要這樣一些低點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，在發(fā)動(dòng)機(jī)工位點(diǎn)上有一部分是高速運(yùn)行的，但是之后可能會(huì)用到部分的電驅(qū)方式，不斷地切換高低工位之間的轉(zhuǎn)換。

究竟在現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可以達(dá)到多少？一開始肯定是不好的，因?yàn)橐婚_始只是跑了幾公里的話，整個(gè)還沒有熱起來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率只有32%左右。發(fā)動(dòng)機(jī)正式啟動(dòng)之后情況就好了，在平均水平上來(lái)看，在階段1的循環(huán)當(dāng)中有42%的運(yùn)行效率。

說(shuō)了這么多，能否進(jìn)一步超過(guò)43%？當(dāng)然我們未來(lái)可以做到更多的工作，真的是取決于大家在這方面愿意投入多少，你要改善一部分的效率或者提升效率的話，肯定要更多的相應(yīng)的技術(shù)模擬的，這方面需要大家進(jìn)一步地工作和思考。在這方面，我們要思考的是如何能夠做出進(jìn)一步的貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)碳中和。只有這樣，我們才能夠不斷地降低碳排放，并且實(shí)現(xiàn)100%的減排，也就是零碳的目標(biāo)。

這是非常好的思路去打造高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是更好的是希望能夠把它整合到整車上的時(shí)候，能夠盡可能地避免效率的損失。在春天、夏天、秋天、冬天，無(wú)論何時(shí)何地，希望能夠有更好的駕駛體驗(yàn)，希望能夠保證車主在任何時(shí)間，任何條件下在駕駛汽車的時(shí)候都有穩(wěn)定平穩(wěn)的體驗(yàn)，這是我們的想法，也是跟大家合作的根本理念，希望通過(guò)這樣的方式能夠最終取得成功，在這方面之后如果大家有意的話，我也愿意和大家進(jìn)行溝通和交流，非常感謝！

（注：本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）

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