国际能源网讯: 通用汽车动力总成系统部于2011年2月5日发布分析和预测,全球汽车保有量正在以比世界人口更快的速度增长之中,将从当今约7.2亿辆增加到2020年预计11亿辆。虽然使用传统的燃料和润滑油的内燃机不会在一夜之间消失,但人们将看到更多的技术选择。
摩擦和润滑工程师协会主办了一次新的汽车技术以及其效益问题的研讨会。人们纷纷指出,机动车保有量增长最大的在发展中国家,而美国和日本等发达国家正在对其车队实施最大的“更新换代”模式。
自1980年以来,发动机设计人员通过管理,大大提高了发动机输出马力,而发动机尺寸仍差不多相同。这意味着,发动机的效率可由马力与排量(HP/立方英寸)来度量。1975年,典型的输出功率约为0.5 HP/立方英寸。截至2005年,已达1 HP/立方英寸。目前,新的发动机可达约1.15 HP/立方英寸。
在过去的20年至30年内,发动机和车辆动力传动系统设计继续出现许多创新。然而,创新的影响期通常并不认为就在这约15到20年内,从技术被引用起和达到最大的市场渗透率之间存在一定的时间滞后期。例如,美国制造的前轮驱动车首次亮相于1980年左右,但经过五年后,汽车销量只有20%为前轮驱动。直到1995年左右,市场渗透率才达成生产量超过80%。今天,主要是SUV(越野车)和卡车仍保留后轮驱动的动力系统。
可变阀门定时、燃油喷射和多阀发动机的设计是技术进一步逐渐渗透到市场的实例。正在研究一些新技术,包括更先进的可变阀门定时(包括提升和持续时间)、汽缸钝化、汽油直喷式、六和七速自动变速器、无级变速传动和混合动力发动机,混合动力发动机技术是混合动力系统,是汽油或柴油内燃机与电动马达的组合。
通用汽车公司的选择把重点放在诸如SUV(越野车)和卡车等较大型混合动力汽车上,而其他汽车制造商目标是相对小型的汽车结构,因为SUV(越野车)与小型乘用车相比具有较大的节省燃料潜力。2011年1月底,通用汽车公司艾里逊(Allison)变速箱分部已开发出应用于商业用途的混合动力客车,并在全球范围内投用了超过600辆。这600辆混合动力客车的燃料比3.4万辆乘用汽车混合动力车还要节约。
全电动汽车也有远大的未来,这些最新的电动汽车如日产汽车公司的叶子(Leaf),采用4~6个小时充电的电池可行驶约100英里。对于许多应用,日常已足够使用,因为大多数的情况行程不到20英里。然而,消费者已经习惯于釆用大多数内燃机行驶350~450英里范围,为此期望采用电动汽车行驶相同的距离。全电动汽车目前尚无法提供这样的距离,电池技术需要实现某些突破,才能达到这一目标。
通用汽车公司在这一领域的项目是2011年的雪佛兰Volt(Chevrolet Volt)汽车,这是采用汽油发动机充电系统的电动汽车。雪佛兰Volt可以使其电池仅充满一次电就可行驶约40英里。当电池电量下降到较低水平时,发动机启动和运行,通过发电机使电池充电。采用完整的电池和全部油箱用于启动,雪佛兰Volt可行驶约360英里范围,相当于当今的大部分汽车。
替代燃料或混合燃料汽车也是需要的。灵活燃料汽车可以使用高达85%乙醇的汽油/乙醇混合燃料,远远超过目前使用的10%乙醇混合物。其他替代燃料是压缩天然气或液化天然气。