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高松 仁:2035年前全球内燃机占有率仍将达到85%

2018-07-09 22:13 来源: 汽车商报

高松 仁:2035年前全球内燃机占有率仍将达到85%

马自达中国副总裁、研发中心长高松仁从马自达今后的战略环境出发,认为减轻温室效应需要减少二氧化碳的排放。在汽车发动机方面,EV和内燃机都是一种必要路径,但考虑到时间问题,马自达认为目前环保策略应以内燃机为主。到2035年,包括插电式混合汽车和内燃机汽车约占84%,在相当长的一段时间内,内燃机所使用的液体燃料体积能耗密度最高,续航里程最长,最适合作为汽车燃料。

以下是马自达中国副总裁、研发中心长高松仁的发言实录:

大家好,今天我将基于马自达今后的战略环境做一个简要说明。首先关于地球领域课题这一方面,针对地球气候变暖的主要因素,比如温室气体减排问题,我们认为必须实施实质性的二氧化碳减排措施。众所周知,温室气体排放是全球变暖的主要原因,马自达认为主要减少温室气体的效应需要减少二氧化碳的排放。我们发现有些媒体将EV和内燃机置于对立面的现象,马自达对此认为针对温室气体无论哪种路径都是必要的,但考虑到时间问题,马自达认为目前环保策略还是以内燃机为主的。

高松 仁:2035年前全球内燃机占有率仍将达到85%

正如IEA预测的未来汽车用动力图表示的,到2035年的时候,包括插电式混合汽车和内燃机汽车约占84%,相当长一段时间内,内燃机所使用的液体燃料体积能耗密度最高,续航里程最长,最适合作为汽车燃料。

一直以来,汽车产生的二氧化碳评估仅局限于驾驶阶段,也就是所说的从油箱到车轮,但马自达倡导通过燃料开采到车辆驾驶,也就是W2W的二氧化碳排放体系,燃料开采提炼过程中产生的二氧化碳总量。

而对于马自达的SKYACTIV-X发动机,它有效地结合了柴油发动机与汽油发动机的特点,是马自达独立研发的全新内燃机。我分三点进行介绍,首先是它的开发目标。此次研发的新型发动机是以超高压缩比著称的创驰蓝天发动机,更进一步的进化,引进新的燃烧技术,在追求理想内燃机的道路阶段,这款发动机主要通过稀薄燃烧,通过更高的压缩比阶段。根据奥特循环理论公式,可以看出压缩比是由热率比和比热比实现的。为了提供比热比,针对相同的燃料可以通过增加空气量即采用稀薄燃烧方式来提高比热比,另外当内燃机进行稀薄燃烧时,由于燃烧温度也会相应下降,比热比则会变得更高。

在这幅图之中,横轴代表空气过剩系数,纵轴表示比热比,空气过热系数一是理论上完全燃烧的空气与燃料的比例,称为理论扩燃比,二是将理论扩燃比将空气提升两倍左右。刚才也提到了当燃烧浓度稀薄时,燃烧温度会有所降低,导致比热比数值上升,这张图充分体现了他们之间的相互变化的关系。在路线图之中,关于地面热传导,记载稀薄这个词汇,通过这个处理使燃料变稀薄,比热比增高,利用这种双重效率可以进一步的提高比热比及另外通过温度差缩小,能够降低壁面热传导量,从而减少冷热导致的热量。我们采用稀薄燃烧技术后能够从多个方面提升热效率的提升。看上去这种技术集众多优势于一身,为什么众多厂家都没有采用呢?

为了大幅提高比热比,必须使燃料到达理论扩燃比两倍左右的稀薄程度,理论扩燃比两倍意味着扩燃比大约有30左右,当扩燃比达到30左右之后将几乎不会产生氮氧化物,但是在扩燃比为30的条件之下如何让燃料燃烧这是个巨大的难题,如果采用火花能够轻松点燃,并且燃烧范围快速扩大。我们可以使稀薄的燃料充分燃烧,如果实现压燃点火技术就可以在火花无法实现的条件之下如何燃烧。

目前为什么还未实现呢?从左往右温度逐渐降低,温度最高时即最右边的线所表示的短时间即可完成燃烧,当温度逐渐下降时,燃烧时间逐渐会变长,左边的高温燃烧方式由于燃烧程度过于激烈,燃烧噪音过大,无法在实际之中使用,右边的燃烧方式由于时间过不长,燃烧性能不稳定,在发动机燃烧过程当中,能使用的必须满足下面的条件。考虑到各种不同的使用环境,假如最少的温度范围内实现温度控制几乎是一项不可能完成的任务。

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