電裝“兩手抓”燃料經濟性

電裝公司的日本總部指導著這家全球第四大汽車供應商的運營。

日本刈谷市 -- 最新被任命為巨型供應商電裝公司(Denso Corp.)全球研發(fā)主席的Yasushi Yamanaka將從兩個截然不同的方向，在2025年前快速提升車輛的燃料經濟性，而且這兩種方法均不涉及如今熱門的下一代技術，比如電動/汽油混合動力。

相反，Yamanaka計劃通過使電裝成為世界第四大汽車部件生產商的公司核心技術入手：發(fā)動機管理系統(tǒng)和空調系統(tǒng)。

毫無疑問，電裝肯定也會研發(fā)混合系統(tǒng)。不過電裝的工程師認為公司在傳統(tǒng)技術領域還能取得很大突破。

拿發(fā)動機來說，電裝計劃研發(fā)的技術能夠將內燃機的熱效率提升至50%。

熱效率是衡量熱量轉化為有效功的參數(shù)，數(shù)值越高越好。以當下版本豐田(Toyota)普銳斯(Prius)混合動力汽車上采用的超能效發(fā)動機為例，其熱效率為37%。

在氣候控制方面，電裝希望能夠研發(fā)出更加高效的空調系統(tǒng)，縮短汽車燃料經濟性評分和車輛真實可行駛里程間的差距。

根據(jù)電裝的估計，車輛在真實環(huán)境下的可行駛里程要比官方說明的可行駛里程短40%。

電裝的目標：將此差距減少至20%。

Yamanaka自今年6月19日起擔任電裝公司執(zhí)行副總裁，負責全球研發(fā)工作。在此之前Yamanaka為一名熱系統(tǒng)工程師，他表示，電裝希望能在2025年前推出超能效發(fā)動機技術，并提升車輛在真實的路面的行駛效率。

“對電裝而言，發(fā)動機是整個系統(tǒng)的中心，我們必須從各個角度進行發(fā)動機研發(fā)。”Yamanaka在7月8日的采訪中表示，“這些領域還有很大的提升空間。”

現(xiàn)年58歲的Yamanaka在1979年加入電裝，并一直在公司擔任空調系統(tǒng)工程師。自2013年，Yamanaka還同時擔任這家日本供應商歐洲分部的CEO。

動力系統(tǒng)管理和熱控制元件是電裝的主要支柱，能為公司帶來50%的利潤。

截止至今年3月31日的2014財年，電裝旗下類似燃料噴射器、節(jié)氣門和油氣模塊等動力系統(tǒng)產品的銷售較去年增加6.7%，達到127.9億美元;而類似空調系統(tǒng)等熱系統(tǒng)產品的銷售也增加了7.8%，達到102.8美元。

這兩個領域的銷量增長率均高于公司全球銷售的總增長率。

2014財年，電裝的汽車領域銷售額達到323.7美元，位列《汽車新聞》(Automotive News)全球頂級供應商排行榜第四名。

豐田普銳斯超能效發(fā)動機的熱效率為37%，電裝的目標為50%。

“永不放棄”

Yamanaka稱，內燃發(fā)動機的能效還有很大提升空間。

根據(jù)電裝的估算，公司提供的技術能夠通過提升稀然循環(huán)、增加燃燒壓和提升直噴技術，而將內燃機的熱效率提升至50%。

電裝以公司協(xié)助馬自達汽車公司(Mazda Motor Corp.)研發(fā)的Skyactiv系列發(fā)動機為例，使用電裝噴射器的直噴發(fā)動機燃燒更加徹底，獲得的燃燒比更高。

“這個目標非常困難，”Yamanaka在說起50%的燃燒比時表示，“但我們永遠不會放棄。”

電裝還在研究均質壓燃技術(homogeneous charge compression ignition，或簡稱HCCI)。這種技術的工作原理和柴油發(fā)動機類似，能夠將油氣混合氣體壓縮至極高壓強和溫度，這樣的發(fā)動機無需點火也能自燃。

此外，公司還計劃回收發(fā)動機浪費的熱量，并將其轉化為電能存儲在電池中。而后，儲電的電池就可以用來驅動油泵等原本需要發(fā)動機驅動的部件。

“也許發(fā)動機領域的提升將逐漸達到瓶頸。”Yamanaka表示，“但如果我們能夠回收熱量，并將將其當作能量使用，我們就取得了一個新突破。”

Yamanaka表示，在2025年前，工程師還可以在內燃機領域取得更多提升。不過，根據(jù)熱效率遵循的物理法則，我們從這一領域獲得的回報勢必將越來越少。

Yamanaka表示，電裝必須從其他領域繼續(xù)獲得提升，比如動力系統(tǒng)的電氣化。

“對電裝而言，發(fā)動機是整個系統(tǒng)的中心，我們必須從各個角度進行發(fā)動機研發(fā)。”

Yasushi Yamanaka,

Denso Corp.

真實的可行駛里程

除了發(fā)動機管理，電裝要走的另一條路是提升車輛的真實可行駛里程。要實現(xiàn)這一目標，關鍵的兩點是提升空調的效率、減少車輛冷啟動的損失。

電裝認為，車輛真實可行駛里程和官方公布可行駛里程有所差異，其中27%與空調的使用有關，另外18%的差異則是由于車輛冷啟動造成的。

當發(fā)動機從靜止開始啟動時，由于潤滑油是冷的，車輛需要“熱”一段時間才能達到最佳工作溫度。而在車輛達到這個溫度前，運行摩擦時的損耗更大。

因此，電裝希望能夠更快、更高效的加熱潤滑油。Yamanaka表示，這能將車輛的燃料經濟性提高3%。

技術的思路是化學熱存儲，利用化學方法在熱槽內存儲發(fā)動機浪費的熱量，然后可以通過快速放熱來加熱潤滑油。

電裝曾為第一代豐田普銳斯設計了類似的發(fā)動機加熱系統(tǒng)，那個系統(tǒng)利用水做介質來存儲熱量。不過，由于體積太大，第二代和第三代普銳斯都沒有采用這個設計。如今，電裝正在研發(fā)一種更為緊湊的系統(tǒng)。

Yamanaka表示，在空調領域，更高的效率能帶來額外3%的可行駛里程，縮小空調系統(tǒng)的體積也能達到相同目的。

電裝還在嘗試向特定區(qū)域輸送冷空氣，而不是將其浪費在整個車廂。

這可能需要將空調系統(tǒng)安裝在座椅附近，而非傳統(tǒng)的中控臺附近。這種思路還有另一個好處，那就是為車輛的中控臺騰開位置，方便汽車制造商為車輛增加更多增值功能。

電裝全球研發(fā)主席Yasushi Yamanaka稱，2025年前，工程師依然可以從車輛內燃機中獲得更多提升，然后收益遞減就是我們要考慮的因素了。[!--empirenews.page--]

冷藏系統(tǒng)

電裝還希望繼續(xù)擴大與啟停系統(tǒng)聯(lián)合工作的冷藏系統(tǒng)的應用。

啟停系統(tǒng)能在紅燈時關閉發(fā)動機，節(jié)約燃料。這種系統(tǒng)的缺點是其也會一同關閉車輛的空調壓縮機，使等紅燈變的悶熱不已。

電裝的解決方案是增加一個冷藏系統(tǒng)蒸發(fā)器，使用電扇將冷藏系統(tǒng)中的冷氣輸送給車艙。這樣，即使發(fā)動機不工作時，空調系統(tǒng)也能保證車艙的涼爽。

電裝認為這種系統(tǒng)在擁擠、炎熱的區(qū)域有很大的市場，比如東南亞。

電裝希望通過在發(fā)動機和熱管理系統(tǒng)領域的提升，擴大公司的汽車銷售額。豐田是電裝的最大客戶，同時也是電裝的大股東，持有24.7%的電裝股份。

在2014財年中，豐田業(yè)務占到電裝全球總銷售量的46.7%，2013財年更是占到48.7%。