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 从旧到新

我们如何利用我们的内燃技术来实现新型的驱动力

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虽然当下是为电动汽车大开绿灯的时代,但在许多地方,内燃机还将继续伴随我们一段时间。

一直以来,车辆部件的开发都不是一项能一蹴而就的工作。在 100 多年的时间里,内燃机一直在缓步发展。取得巨大突破的情况只是特例。随着电池电驱动的出现,这种情况已经发生改变,至少近期如此。因此,我们的工程专家目前在汽车开发中面临着特别复杂的任务,特别是在动力系统、排气和热管理领域。一方面,社会要求迅速转变个人的移动出行方式,为此需要开发适当的技术。另一方面,就目前而言,移动出行行业内不是所有领域都已找到适当的解决方案,因此“旧”技术也不会在一夕之间退出舞台。减排解决方案业务部门负责人 Lutz Scholten 博士解释了为什么有必要在未来几年里多管齐下,并在这个过程中产生尽可能地创造出协同效应。

新型车辆中的旧式软管


作为知识渊博的工程师,他说:“现在我们经常面临这样的质问:既然内燃机很快就会被电力驱动、混合动力等完全取代,我们为什么还要继续在内燃机上耗费力气?”一方面,不是在所有的交通领域都能作如此论,关于这点后面再详细介绍。另一方面,他在 30 多年的工作中亲身体验了创新的速度,他认为,作为移动出行的标杆,内燃机的发展还没有走到尽头:“20 年前,六缸豪华轿车在德国是顶级产品,拥有强大的三升发动机和美妙的声音。当然,其相关消费数字目前来看是很糟糕的。”

今天,三缸混合动力车可以提供几乎相同的动力,这要归功于配备的涡轮增压器、自动变速器和废气再循环系统,其中就包括他和他的团队一直在进一步开发的软管和管道。众所周知,多年来世界各地的法律要求变得越来越严格,特别是在废气排放方面。“就我个人而言,每当欧盟或其他监管机构对车辆的排放程度制定更严格的规则时,我都很高兴,”Scholten 博士苦笑道:“因为这样就出现了一个需要我们和汽车制造商一起合理解决的新挑战。而且我们在这方面肯定有改进的空间。”

对立的技术并不总是相互排斥

而这又是如何与向可持续驱动概念的转型相适应的呢?“很简单,”Scholten 博士说道:“我们将大部分时间专注于可以应用于不止一个驱动概念的技术上。”因此几近 70% 的车辆部件,包括用于热管理的软管和管道,可以以相同、类似或进一步发展的形式应用于由电池或燃料电池提供动力的车辆。“无论在哪里发生电物理反应,我们都可以很好地转移我们现有的技术,从而帮助塑造从内燃机到其他驱动概念的平稳过渡”。因为无论是在路上还是在大陆集团的开发办公室,简单地打开开关,只专注于一种移动方案是不可能的。

柴油卡车的日子已经屈指可数

对于商用车部门来说尤其如此。Lutz Scholten 说:“对于乘用车,制造商已经确定在未来几年内采用电池电力驱动,但是物流和运输业尚未有此定论。”要取代仍在驱动世界上大多数卡车在路上奔跑的柴油技术,需要电力驱动提供与目前能力相比更远的里程和更短的充电时间。

减排解决方案业务部门负责人 Lutz Scholten 博士 一个可能的解决方案是燃料电池技术。这就是为什么他和他的团队正在研究软管和管道的渗透性能。他解释说:“对于柴油卡车而言,管道不向外界释放燃料或其蒸汽也是十分重要的。对于氢来说,这甚至更加重要,因为它的分子更小。”此外,燃料电池还需要压缩空气来与氢气发生反应。“这方面的设计要求与涡轮增压内燃机没有什么不同。”

Scholten 认为,另一项可转移的技术是最初为乘用车柴油发动机开发的可加热排气管。众所周知,废气里面有害的不仅是 CO2,还有氮氧化物。这些氮氧化物可通过注入尿素而变得无害。但是尿素对温度敏感,温度太低时会迅速絮凝。“因此,几年前我们开发了可电热的管道,用来防止管道系统的堵塞。”他说道。

燃料电池系统也有类似的问题。它的废气是水蒸气,温度达到零度以下时,水蒸气会在管壁上冻结成冰。“这两者的原理非常相似,我们实际上只需要设计管道的合适几何形状和直径,就可以将它们应用于燃料电池汽车。”

此外,当然还有技术具有高度连续性。Scholten 博士解释道:“例如,大型卡车需要高压液压系统,以便停车时仍然可以移动转向轴。”“无论车辆是由柴油发动机、电瓶还是燃料电池驱动,这点都没有区别。”但是,这些组件也要经历不断的改进并提高效率。“在所有这些领域中,我们不能也不愿意安于现状,因为在我看来,柴油驱动仍将使用很长一段时间,特别是在商用车上。”

氢气的应用意味着无排放的未来?


位于日本横滨的新生产线技术销售和能力中心(Sales- und Kompetenzzentrum für Leitungstechnologie)现在正致力于在不远的将来实现这一转变。“在氢气方面,亚洲人至少比我们领先一步,”Lutz Scholten 博士确认道。“因此,对我们来说,加强与作为当地技术领先驱动专家的他们在其家门口进行合作是合乎逻辑的。”

日本早在 2017 年就通过了“氢能社会”战略。作为一个被水包围的国家,它具有天然的最佳条件。有消息表明,从 2030 年起,每年将有多达 80 万辆氢动力汽车在当地生产和注册。Lutz Scholten 博士总结道:“我们的监事会成员 Wolfgang Reitzle 教授最近也再次强调,氢气不但为升级个人移动出行还为实现真正的全球无排放提供了机会。”他和他的团队希望在塑造这一转型的过程中发挥积极作用——通过将他们几十年来积累的关于“旧”技术的知识传递给下一代。