考慮到當前市場趨勢，配氣機構行業(yè)的相關研究人員正通過開發(fā)全新技術，來提升新一代內燃機的熱效率。

目前，配氣機構行業(yè)面臨的最大威脅是車輛的電氣化進程，但目前距離車輛完全實現電氣化仍有一段距離。根據相關研究，在未來的數十年間，內燃機仍將被用作于車輛的主要動力。

美國伊頓（Eaton）公司旗下負責技術創(chuàng)新的執(zhí)行主管Mihai Dorobantu博士對此解釋道，內燃機汽車的市場份額將受到一定沖擊，但如果把業(yè)界對汽車領域期望的增長及未來的需求因素考慮進去，依然會有在該領域繼續(xù)投資的理由。電氣化和自動化可能會主導品牌的研發(fā)預算，但對于部分精打細算的公司而言，其會致力于開發(fā)新型內燃機技術方案。

目前，伊頓公司主要關注重型柴油機和商用車領域。在美國，商用車制造商必須實現到2024年使CO2排放減少20%，并且到2027年使CO2排放進一步減少27%的目標。

目前，伊頓公司旗下的研究人員已經完成試驗室測試，以此證明停缸（CDA）技術能降低柴油機的排放。Dorobantu提到，對柴油機而言，在燃油較為稀薄的缸內區(qū)域，該方案所產生的優(yōu)化效果并不顯著。CDA技術可用于減少在低負荷工況時進入柴油機的空氣量，因此不需要對后處理系統(tǒng)進行專門冷卻，并且可保證后處理系統(tǒng)有著較高溫度，并能有效減少NOx排放。

伊頓公司旗下的CDA系列產品能與其他相關產品實現合理匹配，并形成1個完整的系統(tǒng)。在1款發(fā)動機內，該系統(tǒng)可以快速且精確地實現CDA控制。例如，如果需要實現發(fā)動機制動、CDA和進氣門遲閉（LIVC），該系統(tǒng)會即刻作出反應。

當駕駛員試圖停車時，該系統(tǒng)可實現發(fā)動機制動；在發(fā)動機處于低負荷和怠速工況時，該系統(tǒng)可實現CDA；當發(fā)動機需要切換至米勒循環(huán)時，該系統(tǒng)可實現LIVC。雖然從理論層面上來說，該系統(tǒng)性能優(yōu)越，但如要實現推廣，則還面臨著一系列問題。

無凸輪布置

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凸輪軸是內燃機的1種基本零部件，但相比可變凸輪正時，采用無凸輪氣門系統(tǒng)可使發(fā)動機具有更高的布置靈活性。例如，瑞典Freevalve公司旗下的研究人員在科尼塞克Gemera車型的雙渦輪TFG直列3缸發(fā)動機上配裝了無凸輪氣門系統(tǒng)，該方案廣受業(yè)界好評。Freevalve公司旗下的研究人員通過為發(fā)動機選用電液-氣動執(zhí)行系統(tǒng)，以此可設計出能與實際工況進行合理匹配的精確升程型線。

Freevalve公司的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席科學家Urban Carlson對此提到，Freevalve公司旗下的研究人員現在正在研發(fā)1款高性能發(fā)動機，該款機型采用了小型化設計方案，并具有較高熱效率。同時，該款發(fā)動機有著寬廣的扭矩特性曲線和較大的峰值扭矩。該特點在1個不需要變速齒輪的混合動力系統(tǒng)中顯得尤其重要。就目前而言，發(fā)動機不僅需要較高的峰值功率和轉速，同時還需要拓寬高功率條件下的工況區(qū)域。

Gemera是1款性能優(yōu)越的車型，但Freevalve旗下的研究人員認為相關技術也需要推廣至同類混合動力車型中。相比變速齒輪系統(tǒng)，無凸輪氣門系統(tǒng)的成本更為低廉。Freevalve旗下的研究人員也已證實，在進行系統(tǒng)測試時，相比配備有標準凸輪部件的發(fā)動機，1臺觀致（Qoros）3樣車的功率要高出45%，扭矩要高出47%。

由于目前已開發(fā)出更精確的氣門控制方法，Freevalve公司的研究人員相信內燃機效率在后續(xù)的10年間將會得到顯著改善。

數字轉化

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為進一步深化重型柴油機市場的商業(yè)潛力，總部位于英國的Camcon公司開發(fā)了智能氣門技術（IVT），同時采用了能實現數字化控制的電子執(zhí)行器。該款電子執(zhí)行器可用作于發(fā)動機的迷你凸輪軸。IVT能為發(fā)動機提供合理的氣門技術方案，并且可實現凸輪軸的數字化運行，從而可使研究人員為每個氣缸編制其獨有的運行程序。

Camcon公司的首席運營官Mark Gostick對此解釋道，將此類經改良的重型柴油機技術推廣到乘用車中可能非常困難，因為其市場方案更趨于感性銷售（emotional sell）。Camcon公司的技術總監(jiān)Roger Stone對此補充道，目前能對相關方案進行優(yōu)化，從而有效減少發(fā)動機廢氣后處理系統(tǒng)的成本。

Camcon公司與商用伙伴驅動系統(tǒng)設計（DSD）公司已開展了合作，研發(fā)出了1臺單缸發(fā)動機。該臺發(fā)動機主要用于試驗，在將其投入量產前，一級供應商和汽車生產商能以此來了解IVT的優(yōu)勢。

未來，從事配氣機構研發(fā)的技術人員將繼續(xù)努力為客戶提供更高效的解決方案。除了伊頓、Camcon和Freevalve等公司，還有許多企業(yè)仍在該領域從事研發(fā)工作，以此證明內燃機如何能實現進一步優(yōu)化。例如，德爾福（Delphi）公司旗下的研究人員一直在繼續(xù)推廣其動態(tài)跳躍點火（DSF）停缸技術。通過采用該項技術，發(fā)動機的燃油經濟性可以提升約15%，并顯著降低排放。

考慮到重型柴油機和混動汽車市場的需求，從事配氣機構行業(yè)的研究人員正在力求創(chuàng)新，以確保內燃機在未來幾十年后依然有其應用價值。

編輯：jq