浅谈沃尔沃告别柴油动力 电气化大势所趋

早在全新S60发布一个月前,沃尔沃就已经宣布:S60将不会搭载柴油发动机。作为一个欧洲豪华品牌,沃尔沃再一次走在了对手前面。因为在汽车电气化的进程中,柴油发动机或许已经不再适合。

◆沃尔沃的前沿电气化战略

在各大车企中,沃尔沃的电气化战略是最为激进的。2017年7月5日,沃尔沃就立下了FLAG,将在2019年实现所有新车型的电气化。

除了纯电动和插电式混动汽车之外,即便主要驱动力依然来自内燃机的车型,也都配备48V微混系统。从而全面实现电气化。

沃尔沃之所以能率先在2019年就全面实现电气化战略,恰好也是得益于其产品线规模较小,且旗下车型基本都已完成更新换代。其全新的SPA和CMA架构,从设计之初就考虑到了混合动力和纯电动汽车。

包括基于SPA架构的90系、60系车型,基于CMA架构的XC40,都已完成换代。目前只差V40和S40,但也只是沃尔沃挥之即来的事儿。这些新车的中期改款,还不知道什么时候会推出。

但是就在沃尔沃宣布S60不会推出柴油车型的同时,也宣布将不会研发新的柴油发动机,配备PowerPulse技术、可变几何涡轮的两段式双涡轮增压D5发动机,将成为沃尔沃的终极柴油动力。当进入电气化时代之后,沃尔沃的内燃机将均为汽油发动机。

不过柴油发动机也不必悲伤,因为汽油混合动力系统也只是沃尔沃向纯电动进军的过度产品。

那么为什么沃尔沃的电气化系统不与柴油发动机结合呢?

◆柴油发动机的瓶颈

我们都知道柴油发动机有很多优点,如省油、碳排放少、低转速扭矩表现出色。在先进技术的帮助下,功率也都赶上了汽油发动机的水平。

对比沃尔沃自家的T4汽油发动机和D4柴油发动机,不难发现在排量、功率相同的情况下,柴油发动机的特性为D4带来了更大的扭矩输出、更低的油耗和稍稍占优的性能表现。当然,D4车型也因此更贵一些。

车型

S90 T4 S90 D4排量(mL)

1969 1969 缸径×行程(mm×mm) 82×93.2 82×93.2 压缩比

10.8:1 15.8:1

最大功率(kW/rpm)

140/5000 140/4250 最大扭矩(Nm/rpm)

300/1600-4000 400/1750-2500 变速器

8AT 8AT 0-100km/h加速时间(s)

8.7 8.2 最高时速(km/h)

210 230 综合油耗(L/100km)

7.4-8.4 5.6-6.5 CO2(g/km)

169-192 147-171

柴油发动机有这些优点,为什么不能成为主流呢?显然,因为它的不足更多。

从动力输出曲线可以看出,D4最大扭矩输出的范围很狭窄,仅在1750-2500rpm之间,最大功率也仅仅是在4250rpm时昙花一现。反观T4不仅最大扭矩范围很广,功率输出曲线也更加顺滑,在4000-6000rpm均可输出近90%的最大功率。

相比之下,D4给人的感觉就仿佛,你刚结束前戏,打算大战一场的时候,对方已经高潮了。

对照两个发动机的外观也能看出,由于需要使用两个涡轮增压器组成的两级增压系统,外加喷油压力高达2500bar的高压共轨系统以及能承受15.8:1高压缩比的缸体,D4发动机体积更大,线路也更加复杂。

不过,沃尔沃还有结构更复杂的D5柴油发动机,通过外挂储气罐,在发动机产生废气之前,帮助建立涡轮压力,提升响应。但就最终的加速性能来看,这台最先进的柴油发动机,已经敌不过只采用单涡轮的T5汽油发动机,更远不及机械+涡轮增压的T6汽油发动机。对于柴油发动机来说,它的天花板慢慢的已经变成了汽油发动的地基。

为了满足排放要求,很多豪华品牌的柴油车型甚至需要添加尿素。而曾荣获2016年诺贝尔(搞笑)化学奖的大众汽车,也用实际行动证明了控制柴油车的排放有多难。

柴油发动机的发展让我想起了国产手机,在特定的环境下可以通过低价、高配的性价比占据部分大众低端市场,但若不能像华为、小米那样具有能打入主流高端市场的产品,慢慢的将会淡出人们的视线。

◆柴油发动机的优势将被电气化取代

如果在通往纯电动汽车的电气化道路上,传统内燃机必须要与电动机结合的话,那么电机的特点恰恰能完美代替柴油发动机扭矩大、油耗低优势。

电动机从转速为0到基速点以前的恒定大扭矩爆发,刚好可以弥补汽油发动机扭矩输出不如柴油发动机的事实,且毫无延迟。但电动机功率偏小的特性,却无法弥补柴油发动机高转速疲软的不足。对于多数民用车来说,电动机更适用于起步加速时的辅助节油,而不是大幅提升动力。

在电气化系统的辅助下,柴油发动机的优势已经被汽油机轻易赶上,让我们看看当今的最强六缸柴油发动机——BMW B57D30C。

通过配备4涡轮组成的多级增压系统,这款3.0TTTT发动机可输出294kW最大功率和760Nm最大扭矩。

搭载这款发动机的M550d轿车,0-100km/h加速时间为4.4s,综合油耗为5.9L/100km。

而代表未来的奔驰M256 3.0T汽油发动机,通过加入48V电气化系统,拥有了电动涡轮和ISG集成式启动电机两大法宝。由于ISG无需传统皮带传动,因此其结构也比B57发动机更为紧凑。

发动机最大功率320kW,最大扭矩520Nm,看起来似乎扭矩比宝马的柴油发动机少很多,但不要忘了ISG还能额外提供16kW/250Nm的动力。

搭载M256发动机的E53 AMG车型,0-100km/h加速时间为4.5s,综合油耗8.7L/100km。考虑E53增加的25kg车重,虽然加速时间仅比M550d慢0.1s,但二者的发动机动力表现还是不相上下。

但是,能在300ms内加速到70000rpm的电动涡轮,能将发动机从静止瞬时提升至1100rpm的ISG系统,都令发动机响应超越了“最强柴油发动机”。熄火滑行模式更是只有配备48V微混系统才能拥有。

尽管宝马可以用极致的四涡轮系统,让传统柴油发动机依然迸发出强悍性能,但在新时代的混合动力系统面前,它的表现更像是战至终章的勇士,令人敬佩,却有些凄凉。

◆柴油发动机与48V的擦肩而过

让宝马在B57发动机的“最强”称号前,加上“六缸”限定修饰的,便是奥迪的4.0L V8 TDI柴油发动机,320kW最大功率和900Nm的最大扭矩,均比宝马提升了一个数量级,该发动机也是SQ7 TDI的动力源泉。

在两个废弃涡轮之外,该发动机还配备EPC电动增压器,采用48V电器系统驱动,达到更快建立涡轮压力,提升发动机动力响应的目的。这也是柴油发动机为数不多的融入电气化系统,但也只是驱动增压器,而不是直接参到动力的传递路径中,例如置于变速器内。

◆为什么是S60

前文我们已经谈了为什么柴油发动机不适合未来的电气化趋势,最后我们猜想一下为什么要从全新S60开始,宣布不再搭载柴油发动机呢?要知道60系的旅行版V60也仅仅早发布4个月而已。

很简单,因为V60的很大一部分市场在欧洲,而欧洲的柴油动力市场占有率依然在30%以上。如果V60不推出柴油动力,那恐怕是想要去练《葵花宝典》了。

S60则不同,身为运动轿车的S60,其主要市场在北美和中国。全新一代S60将是美国南卡罗莱纳的查尔斯顿工厂首款车型,同时也是S60的全球唯一产地,供全球市场。

您要问国产S60呢?国产的是S60L不是!由此可见,S60以及S60L的产销重心分别在北美和中国,即使不推出柴油动力,对于欧洲的市场份额影响也会很小。不买旅行版V60,非要买S60的欧洲消费者,恐怕也不会介意买汽油动力的车型,毕竟T5的动力水平就已经领先柴油动力中最强的D5了。

在发动机动力的改革中,沃尔沃这样的小体量企业往往会扮演先行者的角色,例如率先在旗舰车型XC90搭载2.0T动力,最后X5、Q7、发现也都争相效仿。如今,沃尔沃S60率先告别柴油发动机,或许也预示着柴油发动机的使用占比,会逐步降低。在汽车电气化的过程中,汽油发动机会成为主力。不过要说影响,对于身处天朝的我们,应该几乎感受不到,所以您看看就好。

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