是“重生”而不是“延壽”：
為實現(xiàn)碳中和，三家公司努力研發(fā)發(fā)動機

目錄

?	斯巴魯：下一代e-BOXER
?	馬自達：轉子EV系統(tǒng)概念
?	豐田1.5升與2.0升直列四缸發(fā)動機
?	以3家公司的“本色”創(chuàng)造汽車產業(yè)的未來
?	<參考>“直列”、“V型”、“水平對置”和“轉子”發(fā)動機之間的區(qū)別

斯巴魯、馬自達和豐田在5月28日舉行的多路徑說明會上，就研發(fā)電動化時代的全新發(fā)動機發(fā)表了三方聲明。

三家公司的CEO在致辭中表達了對研發(fā)工作的想法，隨后首席技術官（CTO：Chief Technology Officer）對全新發(fā)動機進行了說明。

三家公司都“不服輸”，在汽車運動一線的競爭中不斷完善自身的技術。

工程師們十分自豪地介紹了他們研發(fā)的發(fā)動機，現(xiàn)場氣氛十分熱烈。

是“重生”而不是“延壽”，本期報道詳細介紹了三家公司追求各自獨特性的全新技術。

※文章末尾介紹了“直列”、“水平對置”、“轉子”等發(fā)動機的基本知識。

斯巴魯：下一代e-BOXER

“一味追求效率時，水平對置發(fā)動機并不一定是最優(yōu)解。但沒有水平對置發(fā)動機的斯巴魯會是什么樣子呢？（想到這兒）一切就變得明朗。當今世界唯一一家平民化品牌水平對置發(fā)動機的制造商，是斯巴魯?！?/p>

負責在斯巴魯展臺進行演講的是藤貫哲郎CTO。他談到，為了讓品牌突出重圍，應該進一步加強斯巴魯?shù)奶厣?/p>

此次，斯巴魯在會上公開了名為“下一代e-BOXER”的水平對置發(fā)動機混合動力系統(tǒng)。

藤貫CTO表示，該混合動力系統(tǒng)的研發(fā)主題是“打動一直以來支持斯巴魯?shù)姆劢z，并攻破目前的弱點——油耗性能”。

目前的e-BOXER是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，由發(fā)動機和電機雙方提供動力。新系統(tǒng)為混聯(lián)式混合動力，既能讓發(fā)動機直接提供驅動力，又有望降低油耗。

它的特征是緊湊。在全長較短的水平對置發(fā)動機之后，依次是驅動前輪的差速器、混合動力單元的兩個電機、變速器、用于向后輪傳遞扭矩的分動箱，以上所有裝置緊緊相連，構成一個一體化的系統(tǒng)。

另外，以往動力控制單元會占用燃料箱的一部分空間，現(xiàn)在能直接搭載在發(fā)動機艙中，所以確保了燃料箱的容量，做到讓這款車在續(xù)航里程方面具有相當?shù)母偁幜Α?/p>

另外，斯巴魯還將在琦玉縣北本市建立一家工廠，生產這種混合動力的驅動裝置，并計劃于今年秋季開始生產工作。

藤貫CTO還提到了與馬自達、豐田合作研發(fā)碳中和燃料，以及在超級耐力賽上推出新車（High Performance X Future Concept）的計劃，進一步展現(xiàn)了三家公司在“共創(chuàng)”和“競爭”方面投入的熱情。

馬自達：轉子EV系統(tǒng)概念

“轉子發(fā)動機是馬自達獨一無二的內燃機。然而，由于其結構特點，它曾多次面臨嚴峻的環(huán)境監(jiān)管挑戰(zhàn)，甚至曾經(jīng)在市場上消失過。但是我們認為，現(xiàn)在正是利用我們這份獨特性并將其轉化為優(yōu)勢的時候?！?/p>

馬自達的廣瀨一郎CTO強調，作為公司代名詞的轉子發(fā)動機在幫助實現(xiàn)碳中和社會方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

馬自達展示了包括單轉子和雙轉子在內的“轉子EV系統(tǒng)概念”。該電動動力系統(tǒng)活用了轉子發(fā)動機“體積小、重量輕和輸出功率大”的特點。

單轉子模型（橫置*）結構緊湊，即使與電動裝置組合使用，也可直接裝入專為純電動車（BEV）設計的發(fā)動機艙。

雙轉子模型（縱置*）具有創(chuàng)新的低重心設計，其重心低于左右輪胎的頂部。廣瀨CTO自豪地說：“這可以說是打破傳統(tǒng)發(fā)動機汽車框架的結構”。

*橫置和縱置：橫置發(fā)動機是指，相對于行駛方向，將作為發(fā)動機旋轉軸的曲柄軸橫向安裝在發(fā)動機上，這種安裝方式多見于前輪驅動車輛，以此可獲得更大的車內空間；縱置發(fā)動機的安裝方向則與車輛行駛方向平行，可以輕松地將發(fā)動機的動力傳遞到車輛后部，這種安裝方式多見于后輪驅動車輛。

另外在演講中，廣瀨CTO還抽出時間說明了轉子發(fā)動機和碳中和燃料的相容性。

雖說它們統(tǒng)稱為碳中和燃料，但其種類、特性多種多樣。既有不易燃的燃料，也有非常易燃的燃料。既有燃料本身具有潤滑性的，也有不具有潤滑性的醇類燃料。

轉子發(fā)動機的特征在于，它具有與其他發(fā)動機不同的獨特旋轉方式，由此發(fā)生的燃燒也獨一無二。

在燃燒室內沿著一個方向，產生強勁的流動，讓燃料與空氣混合，不易燃的燃料也能充分燃燒。

另一方面，由于發(fā)動機內的燃燒室和吸入空氣的進氣室相互分開，進氣室內不易形成高溫，因此也能夠抑制易燃燃料不必要的過分燃燒。

此外，轉子發(fā)動機的構造中沒有閥門，所以幾乎不受燃料的潤滑性影響。

發(fā)布會上，馬自達的毛籠勝弘社長談到了“（轉子發(fā)動機）具有非常高的燃料通用性”，指的就是這件事。

對馬自達來說，最大的課題仍然是日趨嚴格化的排放氣體限制。例如歐洲預計從2028年1月開始在乘用車和商用車導入“歐洲第七階段排放標準（歐7）”。歐美對排放有著嚴格的法規(guī)限制，這是馬自達必須解決的難題。

對于這一難題，馬自達認為或許能夠通過多種手段促進實現(xiàn)清潔排放。例如在適合用發(fā)動機的區(qū)域，選擇性地發(fā)電并積蓄電力；或者在發(fā)動機起動后（排放非常高的階段），用電力加熱發(fā)動機主體等。

廣瀨CTO總結道：“我們要讓商品打破固有的內燃機汽車框架，提供更多樣化、讓顧客滿意的選項，并以此參與碳中和社會的建設和環(huán)境貢獻。此外，也能和BEV的普及同步推進，共同實現(xiàn)碳中和化?！?/p>

轉子發(fā)動機將通過挑戰(zhàn)電動化和碳中和燃料對應等，再次成為多路徑解決方案的選項之一。

豐田1.5升與2.0升直列四缸發(fā)動機

“今天向大家展示的這款發(fā)動機，與一直以來豐田所使用的發(fā)動機，在概念上完全不同。我們將其定義為‘Engine Reborn’。”

中嶋裕樹CTO滿懷激情地向大家介紹的產品是排氣量分別為1.5升與2.0升的兩款直列四缸發(fā)動機，它以電動化為前提設計，具有小型化、高效率、高馬力等特點。

首先，他為大家介紹的是全新1.5升發(fā)動機?，F(xiàn)場還準備了自然吸氣與搭載了渦輪增壓器的兩種類型。

作為自然吸氣式發(fā)動機之間的對比，將現(xiàn)有1.5升三缸發(fā)動機作為參照，全新1.5升發(fā)動機的體積與整體高度均減少了10%。

通過增加一個氣缸，實現(xiàn)了整體機身高度的縮小，為發(fā)動機自身體積的小型化改進起到了實質性作用。

今后，為適應歐美地區(qū)預計實施的嚴格尾氣排放限制規(guī)定，現(xiàn)有發(fā)動機要以犧牲一部分功率來作為代價，并且為凈化尾氣還需用到大量催化劑，也會因此提高成本。

與此相對，全新發(fā)動機通過燃燒技術的改善，能夠在符合規(guī)定的前提下保持現(xiàn)有馬力。且由于自身體積小，起到了降低前機蓋高度的作用，實現(xiàn)了削減氣動阻力的效果。將全新發(fā)動機搭載到轎車車型上，預計能夠節(jié)省12%的油耗。

另外，全新1.5升發(fā)動機加裝渦輪增壓器后，性能可以堪比牽引重物用車輛所搭載的2.5升自然吸氣發(fā)動機。

對比因受排放限制規(guī)定的制約，不得不降低約30%馬力的現(xiàn)有發(fā)動機，全新1.5升渦輪增壓發(fā)動機能夠在保持馬力的同時，實現(xiàn)體積減少20%，整體高度減少15%。

另外，全新2.0升渦輪增壓發(fā)動機與現(xiàn)有2.4升渦輪增壓發(fā)動機相比，體積與整體高度都減少了10%。

不但如此，這款發(fā)動機的馬力還得到了大幅提升。無論是卡車這種大型車，還是運動車型，足夠強勁的馬力能夠支持其被廣泛地用于各種有著高輸出需求的車型。

“擁有高效率化、小型化等特點，同時具有大馬力的發(fā)動機，再通過與電動裝置的結合，對比BEV車型，今后有望能以更實惠的價格實現(xiàn)銷售?！?/p>

無論是BEV還是發(fā)動機，豐田都在認真研發(fā)。中嶋副社長的演講中再次流露出了對發(fā)動機更多可能性的期待。

以3家公司的“本色”創(chuàng)造汽車產業(yè)的未來

“現(xiàn)在，發(fā)動機仍能作為實現(xiàn)碳中和的切實手段，有其發(fā)揮作用的一席之地。所以，讓我們繼續(xù)研究與開發(fā)發(fā)動機技術吧。讓我們成立一個發(fā)動機研發(fā)項目吧?！?/p>

今年1月，Morizo車手，即豐田章男會長在2023東京改裝車展上如此說道。與會長想法產生共鳴的3家公司決定合作。

此次，充滿熱情的他們，以繼續(xù)展開發(fā)動機研發(fā)的姿態(tài)，面向新增人員眾多的汽車產業(yè)供應鏈，做出宣言：“一起創(chuàng)造內燃機的未來”（佐藤恒治社長）。

在本次活動開始時，會場中先播放了一段介紹3家公司發(fā)動機研發(fā)史的視頻。《大氣凈化法案》 (又稱馬斯基法案) 的出臺、石油危機的爆發(fā)……回顧歷史，發(fā)動機幾度遭遇存亡危機?？梢哉f發(fā)動機的研發(fā)史，正是記錄了各家公司與供應商一起用技術的力量克服重重危機，并將其轉變?yōu)楠毑饺蚣夹g優(yōu)勢的挑戰(zhàn)史。

面向碳中和社會，發(fā)動機再次直面變革。各公司將相互切磋，在不斷鉆研各自強項的同時，攜手“共創(chuàng)”汽車產業(yè)的未來。

<參考>“直列”、“V型”、“水平對置”和“轉子”發(fā)動機之間的區(qū)別