車(chē)展啟示錄：汽車(chē)上的科技將何去何從

作為一臺車(chē)，其結構簡(jiǎn)單一些講無(wú)外乎就是那幾個(gè)部分：車(chē)身、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機、傳動(dòng)、內飾。當今街上跑的這些常見(jiàn)車(chē)型已然把這幾點(diǎn)研究透徹，而不斷推陳出新的技術(shù)也在一步步改變著(zhù)這些部分的結構與理念。這時(shí)候可能有人會(huì )問(wèn)：理念？除了結構，傳統車(chē)結構方面的很多理念也會(huì )隨著(zhù)科技進(jìn)步而改變嗎？

　　而若說(shuō)到這樣的改變，相信大家對未來(lái)汽車(chē)的技術(shù)發(fā)展方向就更加關(guān)心了。別著(zhù)急，我們一步步來(lái)，先從車(chē)輛的心臟：發(fā)動(dòng)機看起。

● 心之所向——發(fā)動(dòng)機技術(shù)

　　從本屆車(chē)展看，各家車(chē)企在發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域的創(chuàng )新依舊，而與往屆存在較大不同的是，本次車(chē)展的一些車(chē)企們更傾向于嘗試很多新鮮結構，一改以傳統發(fā)動(dòng)機為基礎的技術(shù)升級，甚至于說(shuō)，這是一種發(fā)動(dòng)機方面的變革都不為過(guò)。

　　當然，也并不是所有發(fā)動(dòng)機都有這么大革命性的改變，主流技術(shù)的大面積普及也是今年車(chē)展所能看到的方向。而若說(shuō)到主流，時(shí)下依舊是汽油發(fā)動(dòng)機的天下，那么這一部分，我們先從傳統汽油發(fā)動(dòng)機說(shuō)起。

　　可能在十幾年前，大眾和三菱的這一做法確實(shí)比較前衛：一改在進(jìn)氣歧管內進(jìn)行噴油的方式，改在缸內直接噴射，實(shí)現熱效率的提高，并普及到量產(chǎn)車(chē)上（若單從歷史角度來(lái)說(shuō)，其實(shí)早在上世紀50年代就有了直噴汽油車(chē)，只不過(guò)當年技術(shù)并不成熟，也未得到普及）。與歧管?chē)娚湎啾?，直噴的噴射壓力大，霧化效果好，噴射控制更靈活精準，但也因多次噴射過(guò)程中，可能存在多次噴射中，某一次噴射的部分油霧僅起到了散熱作用，故在某些工況下并不省油。

　　技術(shù)層面上講，實(shí)現這一舉措從原理上并不難，柴油發(fā)動(dòng)機早就用上這樣的結構了（當然，柴油發(fā)動(dòng)機是壓燃式，實(shí)現起來(lái)相對簡(jiǎn)單），但因為其需要依托一套高壓噴油裝置，并且高油品要求和如何控制排放都成為了其發(fā)展道路上的難題，直到近年來(lái)人們將直噴和歧管?chē)娚浠旌显谝黄?，?shí)現雙噴射，這一問(wèn)題也算是找尋到了未來(lái)發(fā)展中的解決方案。

　　而在歷經(jīng)十余年的演變過(guò)后，這項技術(shù)早已不是當年那個(gè)“只能吃細糧的黑科技直噴發(fā)動(dòng)機”了，隨之而來(lái)的是由于技術(shù)成熟而實(shí)現的大面積普及。有一句話(huà)說(shuō)：技術(shù)是要依托于需求而發(fā)展。的確，直噴技術(shù)配合小排量+小慣量渦輪的舉措，加之國內外正在普及的集成化理念和混合歧管?chē)娚涞闹眹娤到y，這一切都是在為同一個(gè)目標：日漸嚴苛的排放標準。

　　環(huán)境改變生活，在工業(yè)化發(fā)展的現代社會(huì )中，空氣污染絕對是全球一同亟待解決的問(wèn)題，身處北京的我對此必然是感觸頗深，如果有一股清風(fēng)吹走霧霾，那這一天給自己放個(gè)假都合適。那么為解決這一問(wèn)題，很多國家是通過(guò)限制車(chē)輛排量的舉措和提高排放測試難度，鼓勵小排量車(chē)和新能源車(chē)發(fā)展，從而治理空氣環(huán)境。姑且先不說(shuō)這種解決方法的合理性，從某種角度上講確實(shí)讓小排量渦輪直噴發(fā)動(dòng)機如魚(yú)得水，大面積普及這些技術(shù)也就不足為奇了。

　　國內的這種發(fā)展趨勢已成主流，但不代表所有車(chē)企都在走這條道路。觀(guān)致與科尼賽克的合作就為汽油發(fā)動(dòng)機的未來(lái)發(fā)展提供了一條新思路：取消凸輪軸設計，改用油壓與氣壓配合的控制單元控制執行氣門(mén)的開(kāi)閉與升程高低。單從結構上看，取消凸輪軸而采用新結構控制，一定程度上能夠看出未來(lái)發(fā)動(dòng)機技術(shù)是要重點(diǎn)依靠電子控制領(lǐng)域，簡(jiǎn)化機械結構，讓更多的機械設計轉變?yōu)楹?jiǎn)單的通過(guò)電子控制單元來(lái)代替。并且改用電磁閥實(shí)現原凸輪軸所完成的功能，可以實(shí)現更精準的控制正時(shí)與升程，優(yōu)化空燃比，讓一臺歧管?chē)娚浒l(fā)動(dòng)機的熱效率同直噴發(fā)動(dòng)機一樣好，并且還有很好的減重效果。

　　以科尼賽克和觀(guān)致合作的發(fā)動(dòng)機為例，當發(fā)動(dòng)機取消凸輪軸和傳統配氣正時(shí)之后，發(fā)動(dòng)機上部體積得到明顯縮減，缸蓋部分可以減小50%之多，而整體質(zhì)量也可以下降30%。

　　由機械轉為電子化，這樣做的好處更多是為了簡(jiǎn)化結構、減重，并在反應時(shí)間與精準控制方面均有優(yōu)勢，也同樣因為對電子控制的依賴(lài)性越來(lái)越大，未來(lái)的發(fā)動(dòng)機技術(shù)很有可能將不再比拼機械結構，轉而比拼電子控制邏輯這一領(lǐng)域。

　　大面積依托電子控制技術(shù)并簡(jiǎn)化機械結構的未來(lái)發(fā)動(dòng)機技術(shù)，將極有可能成為未來(lái)發(fā)動(dòng)機發(fā)展方向的主流趨勢。我們猜測：發(fā)動(dòng)機結構將會(huì )越來(lái)越簡(jiǎn)單，通過(guò)不同電子控制程序的調整，實(shí)現不同的控制邏輯，讓發(fā)動(dòng)機做到不同的輸出特性。

筋骨之道——傳動(dòng)系統技術(shù)

　　從汽車(chē)的角度來(lái)說(shuō)，實(shí)現高效高輸出，一方面是要靠心臟（發(fā)動(dòng)機）的優(yōu)秀運轉效能，另一方面，空有一身力氣使不出來(lái)也會(huì )成為動(dòng)力發(fā)揮的阻礙。從這一角度講，一套高效傳動(dòng)系統才能使得好發(fā)動(dòng)機最大化發(fā)揮其應有的能力，正所謂“好馬配好鞍”便是這一道理。

　　在傳動(dòng)系統方面，汽/柴油車(chē)領(lǐng)域僅僅是依賴(lài)于如何優(yōu)化變速箱和減小傳遞損耗等這樣的手段提高傳動(dòng)效率。當然實(shí)現這一目的的方法不唯一，有些車(chē)企是采用更換原變速箱形式實(shí)現優(yōu)化傳動(dòng)系統，也就是使用不一樣的變速箱，包含無(wú)級變速箱（簡(jiǎn)稱(chēng)CVT）和雙離合器變速箱（簡(jiǎn)稱(chēng)DCT）在內的諸多形式也是各有優(yōu)劣，就現在的技術(shù)而言，實(shí)現起來(lái)也并不困難。

　　那么話(huà)又說(shuō)回來(lái)了，既然傳統發(fā)動(dòng)機需要依靠變速箱去實(shí)現“減速增扭”的效果，那么效率上的優(yōu)化確實(shí)是重中之重了。從本次車(chē)展上看，國內外各大車(chē)企對變速箱的優(yōu)化有著(zhù)各自獨到的理解，但從大類(lèi)來(lái)說(shuō)，總體分為兩個(gè)方向。

　　一部分車(chē)企選擇采用雙離合器變速箱方案，在換擋過(guò)程中可以實(shí)現不中斷動(dòng)力輸出的快速換擋，達到高效快速傳遞動(dòng)力的需求，但在舒適性上存在一些問(wèn)題；而還有一些車(chē)企采用更多擋位的傳統自動(dòng)變速箱（簡(jiǎn)稱(chēng)AT）方案，通過(guò)細化傳動(dòng)比（細化到線(xiàn)性變化的傳動(dòng)比就是CVT無(wú)級變速箱的理念了，但結構上會(huì )有較大區別），讓發(fā)動(dòng)機工況近乎時(shí)刻保持相對最佳，達到發(fā)動(dòng)機效能的高效發(fā)揮，但大多數AT在換擋時(shí)間方面略遜一籌，而大部分采用鋼帶或鏈條傳動(dòng)的傳統CVT，由于其鋼帶與帶輪壓緊的方式可能出現打滑現象，在這兩者之間出現磨損，故其在承受扭矩方面是一短板。

　　以上兩套方案在很大一定程度上都是基于對傳統車(chē)輛的開(kāi)發(fā)，并且在傳動(dòng)優(yōu)化方面，并未跳出變速箱這個(gè)圈子。有一個(gè)大趨勢我們都可以感受得到：鑒于對環(huán)境保護的需要，未來(lái)將是EV純電動(dòng)車(chē)和Hybrid混合動(dòng)力車(chē)的主力市場(chǎng)。這兩種有電機參與工作的車(chē)，不僅在發(fā)動(dòng)機方面影響了未來(lái)發(fā)展方向，在傳動(dòng)系統方面亦是如此。

　　在本次車(chē)展中，雷克薩斯展現出了其對混合動(dòng)力方面的新想法，不僅從動(dòng)力總成入手，還要保證好不容易高效輸出的動(dòng)力不讓傳動(dòng)系統毀于一旦。雷克薩斯LC 500h采用了一套行星齒輪E-CVT變速箱并串聯(lián)一臺4AT的自動(dòng)變速箱，可以模擬出10速的擋位。雷克薩斯不辭辛苦地開(kāi)發(fā)這套復雜的復合變速箱，其實(shí)僅僅為了一個(gè)目的：讓傳動(dòng)效率、傳動(dòng)比覆蓋和運動(dòng)換擋感受并存，并且可以很好地匹配混合動(dòng)力總成。

　　雖說(shuō)看似十全十美了，但萬(wàn)物皆有利弊，這樣復雜的一套變速箱可靠性究竟如何？雖然我個(gè)人而言很信賴(lài)雷克薩斯的品控，但結構如此復雜的情況下還能保證嗎？

　　混合動(dòng)力不僅改變了動(dòng)力單元與變速箱，也改變了驅動(dòng)形式：“混動(dòng)四驅”這樣的概念便是一種正在逐步成為主流的驅動(dòng)結構?；旌蟿?dòng)力的概念我們不陌生，在傳統汽/柴油發(fā)動(dòng)機的基礎之上，合并電驅動(dòng)力系統，實(shí)現動(dòng)力互補的效果，降低油耗，提高驅動(dòng)效率。而混動(dòng)四驅這樣的結構其實(shí)并不復雜，而且早在10年前的雷克薩斯RX 400h上便有類(lèi)似的結構。這種混動(dòng)四驅可以依托于汽油車(chē)的前驅平臺做開(kāi)發(fā)，是很多廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)混動(dòng)SUV比較主流的方法。確實(shí)，本來(lái)SUV市場(chǎng)就正熱，結合上混動(dòng)四驅這樣簡(jiǎn)單見(jiàn)效的技術(shù)，節能高效，何樂(lè )而不為呢？逐漸從小眾成為一種主流也是理所應當。

　　但這也不代表十全十美。同發(fā)動(dòng)機電子控制化一樣，這套混動(dòng)四驅結構同樣依賴(lài)于復雜的控制邏輯，也就是回歸到了電子控制問(wèn)題：如何配合好汽油發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)的前軸端與電機驅動(dòng)的后軸端，是未來(lái)考驗各大廠(chǎng)商的一個(gè)難題?，F階段而言，在一些中低端產(chǎn)品中，采用的方式同電子限滑差速器的道理類(lèi)似，也就是車(chē)身穩定系統的衍生功能，通過(guò)車(chē)身穩定系統對車(chē)輪剎車(chē)，阻止打滑，而在前后軸端的驅動(dòng)配合方面，似乎每家廠(chǎng)商的控制邏輯都不太一樣。

　　這確實(shí)為我們的未來(lái)提供了一些新思路：不僅僅是四驅系統混動(dòng)化、傳動(dòng)效率高效化等，復合變速箱也提供給我們了一些啟發(fā)，在難以兼顧的情況下，為何不把它們融合在一起呢？

腦部開(kāi)發(fā)——電子化與自動(dòng)駕駛

　　既然說(shuō)到了未來(lái)科技，那電子技術(shù)主導已然是大勢所趨，越來(lái)越多的傳統機械零部件結構將被更電子化的零部件所替代，在未來(lái)，駕駛將成為一件更簡(jiǎn)單的事情。

　　其實(shí)汽車(chē)電子化這一概念，并不是什么新興產(chǎn)物。在20世紀車(chē)身電子穩定控制系統（簡(jiǎn)稱(chēng)ESC）的普及便能看出，車(chē)輛未來(lái)的發(fā)展勢必離不開(kāi)與電子系統的關(guān)系，從ESC到如今的各種高階駕駛輔助系統和車(chē)內的各項科技舒適配置，每一次進(jìn)步，都在詮釋著(zhù)“科技改變未來(lái)”這一句話(huà)。

　　在本次車(chē)展當中，如果你僅僅看到了越來(lái)越大的中控臺屏幕和越來(lái)越集成化的功能配置，那你就“圖樣圖森破”了。其實(shí)在很多駕控體驗方面，高度電子化改進(jìn)也在悄然進(jìn)行當中。比如我們本次有幸專(zhuān)訪(fǎng)到了賓利董事會(huì )負責技術(shù)領(lǐng)域的羅爾夫·弗萊徹先生，與他交流了在未來(lái)電子化領(lǐng)域發(fā)展上的一些看法。

　　雖說(shuō)從單一品牌角度去看待電子化發(fā)展進(jìn)程不夠全面，但從廣義方面去展望，強化電子化基礎領(lǐng)域（也就是車(chē)用電源）和讓電腦去控制復雜機械操作（電子輔助主動(dòng)調節機械部件運作）這兩個(gè)方向而言，對于每一家車(chē)企都將是未來(lái)的必經(jīng)之路。從純機械化過(guò)渡到電子機械化，這種轉變需要電子技術(shù)與機械結構的配合一同實(shí)現，以便完成輔助操控與駕駛方向的變革。

　　這也就是說(shuō)明了，對于一些品牌來(lái)說(shuō)，致力于發(fā)展電子化去完善操控體驗，而不是將這種樂(lè )趣抹殺，會(huì )成為未來(lái)的一種方向，諸如電子渦輪（可以保證持續穩定的進(jìn)氣壓力，使得發(fā)動(dòng)機初段輸出更線(xiàn)性，彌補傳統渦輪帶來(lái)的渦輪延遲問(wèn)題）和主動(dòng)懸架系統在內的諸多電子化改革，其實(shí)都是為了更容易讓駕駛者體驗到駕控樂(lè )趣。

　　除了電子化機械結構的一些問(wèn)題之外，而從另一個(gè)角度來(lái)講，高度電子化的車(chē)輛在實(shí)現一些電子安全輔助功能方面，也要比電子化程度低的汽車(chē)更加容易實(shí)現。舉個(gè)例子，想要實(shí)現車(chē)道保持功能，勢必要牽扯到轉向的問(wèn)題，既然要讓其能夠自主依靠電子驅動(dòng)，實(shí)現轉向功能，那么電子助力轉向為基礎的轉向系統勢必要更加容易開(kāi)發(fā)出這一功能。

　　而在另一個(gè)領(lǐng)域——自動(dòng)駕駛方面，其實(shí)完全可以理解成為是電子技術(shù)進(jìn)步的一次匯總。想要實(shí)現自動(dòng)駕駛，首先得需要讓車(chē)有認知意識（通過(guò)各種傳感器實(shí)現）、判斷意識（通過(guò)電腦判斷邏輯實(shí)現）和執行意識（主動(dòng)電子控制實(shí)現）三方面完成。這三方面都屬于高度依賴(lài)于電子控制技術(shù)，而并不是簡(jiǎn)單的通過(guò)復雜機械就可以完成的邏輯過(guò)程。

　　讓電腦去代替駕駛者，從本次車(chē)展中的一些展臺展品上，我們也能看到這一未來(lái)趨勢在實(shí)現上的一些想法。對于法雷奧和博世這些零件企業(yè)來(lái)說(shuō)，他們要做到的不僅僅是完成這些高精尖傳感器的量產(chǎn)化，以解決成本給自動(dòng)駕駛領(lǐng)域帶來(lái)的影響，更重要的是要在現有的技術(shù)水平下，實(shí)現如何去讓這些安全輔助系統和駕駛輔助系統協(xié)同配合，完成自動(dòng)駕駛操作。

　　就現階段而言，高階的輔助駕駛系統其實(shí)已經(jīng)能夠完成很多簡(jiǎn)單工況的自動(dòng)駕駛功能，只是在從高端車(chē)型下放技術(shù)方面，還有很多成本問(wèn)題問(wèn)題方面需要解決。并且無(wú)人駕駛與自動(dòng)駕駛在概念上還是有一定差異：自動(dòng)駕駛是指車(chē)輛可以自主行駛，實(shí)現自主判斷與執行操控，在一些需要人為介入的情況下還得依靠駕駛者本身；而無(wú)人駕駛是完全讓汽車(chē)自主判斷操控，沒(méi)有人為介入操作的概念。所以上圖中所提到的長(cháng)安無(wú)人駕駛，實(shí)際上在現階段僅僅能算作是一種自動(dòng)駕駛的實(shí)驗，但其進(jìn)步是毋庸置疑的。

　　除了現階段的自動(dòng)駕駛還暫且實(shí)現不了復雜工況的正確判斷之外，在這背后還有一個(gè)很重要的問(wèn)題需要考慮：法律問(wèn)題。究竟一套自動(dòng)駕駛系統能不能算作是一位駕駛者？當出現事故的情況下，究竟該如何去定責？在這一問(wèn)題上來(lái)說(shuō)，一方面有待于法律的完善（其實(shí)現在已經(jīng)有很多國家正在擬定自動(dòng)駕駛的相關(guān)法律，而美國內華達州、加州和佛羅里達洲已經(jīng)為此立法），但另一方面也需要各大車(chē)企與零配件廠(chǎng)商的協(xié)同配合。配合？這方面怎么去配合呢？其實(shí)也很簡(jiǎn)單：如果讓車(chē)輛之間實(shí)現交流，這件事不就解決了？想要實(shí)現交流，車(chē)與車(chē)之間的互聯(lián)網(wǎng)建立也是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)之一。

　　通過(guò)本次車(chē)展在電子技術(shù)方面的參觀(guān)，電子機械化、自動(dòng)駕駛與車(chē)聯(lián)網(wǎng)的建立，這三方面一定是未來(lái)發(fā)展的重要趨勢。三方面是一種相輔相成的關(guān)系，并且不僅僅是國外企業(yè)在這三個(gè)方面極為重視，國內的很多車(chē)企也在緊鑼密鼓地研發(fā)當中。

編輯點(diǎn)評：

　　在本次車(chē)展當中，技術(shù)領(lǐng)域的展示不僅看到了各大廠(chǎng)商對于技術(shù)的不同理解，也看到了一些未來(lái)發(fā)展的大方向：電子控制領(lǐng)域。無(wú)論從發(fā)動(dòng)機、傳動(dòng)系統還是電子化進(jìn)程，電子控制領(lǐng)域的重要性在未來(lái)汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中將成為主導，而一切依賴(lài)于此的技術(shù)升級，甚至于將在未來(lái)改變我們的用車(chē)習慣。這不是什么異想天開(kāi)，如果你細心觀(guān)察，其實(shí)它們已經(jīng)悄然發(fā)生了。