近年來，內燃機行業對于大馬力以及高熱效率的追求不斷升溫，發動機企業更是你追我趕開啟了“軍備競賽”。
誠然，技術的快速升級能夠推動整個產業向上發展，但步子如果邁得過大，無視用戶需求，再好的產品往往也得不到市場的認可。如何才能達到供需平衡，是業內亟需破解的難題。
大馬力、高效率競賽成趨勢
縱觀車用柴油機市場，具備大馬力特質的機型并不少。譬如東風DDi16、錫柴CA6DX1、康明斯ISX15、濰柴WP15H、玉柴YCK15等機型，已成為廠家競逐大馬力賽道的“秘密武器”。
而在發動機熱效率的比拼上，各家企業同樣不甘落后。2020年9月16日，濰柴率先發布全球首款突破50％熱效率的商業化車用柴油機；玉柴在2020年已完成50％熱效率內燃機的技術研發工作；2021年9月，康明斯發布量產熱效率達48％的15L國六車用發動機；解放動力預計2025年實現熱效率達到55％的目標……
“大馬力和高熱效率是發動機企業不斷追求的目標，也是行業未來的發展趨勢。”天津大學教授姚春德告訴記者，“隨著‘雙碳’目標的提出，對燃油經濟性產生直接影響的熱效率，地位已水漲船高。另外，在超載現象得到遏制的大環境下，用戶只能通過提高運輸效率實現盈利，因此大馬力車型愈發受到運輸從業者的青睞。如今，大馬力和高熱效率已成為發動機廠商銷售產品的主要賣點。”
大勢所趨也應符合實際
伴隨“高熱效率”、“大馬力”等概念的提出，業內的激辯聲也開始出現，爭論的核心在于，追求“高而大”到底有沒有意義？
在姚春德看來，發動機企業追求大馬力和專注熱效率的提升并不是作秀，也不是噱頭，借此宣傳更是一個好現象，證明企業開始重視研發以及核心技術的攻關。
“不過，需要注意的是，追求高熱效率和大馬力的路線雖然值得肯定，但具備這兩個特質并不意味著發動機的性能就會大幅提升。”姚春德進一步指出，熱效率僅代表發動機最佳狀態下的一個工況點，而車輛在實際運行中，很難讓發動機一直維持在最高熱效率的工況下。另外，熱效率只與燃油經濟性密切相關，而發動機性能涵蓋動力性、經濟性、可靠性、平順性等多個維度，所以不能僅以一兩項指標來評定發動機的性能優劣。
“國內發動機企業一直在努力研發更加高效的動力系統，希望以更卓越的技術和產品打動消費者，但要明確的是，高效的動力系統并不是要一味追求發動機的熱效率，它只是決定發動機性能優劣的影響因素之一，如果一直堅持錯誤的發展理念，會給消費者造成錯覺，其他性能指標將難有突破，對于行業的發展也是不利的。”業內專家說道。
其實，發動機向大馬力發展是同樣的道理。如今，國內重卡市場中的一些用戶盲目追求大馬力，往往忽略了車輛的實用性。而且，行業內一直有個誤區，就是發動機馬力越大越好，這樣不僅跑得快，還能提升運輸時效。但問題也由此產生，大馬拉小車，很可能會增加油耗，還會提升購車成本。
“如果長年在山區或者高速公路上行駛，而且拉的是危化品、大件、生鮮食品等貨物，這類用戶可以選擇500馬力以上的牽引車，以實現高時效和低油耗。但如果是輕拋貨物或對時效沒有要求的話，配裝大排量發動機，不僅發揮不出它應有的性能，還會進一步增加車重。由此可見，并不是每一位運輸從業者都需要大馬力重卡，還是要根據自己的運輸路線、貨物類型以及載重來選擇合適的運輸工具。另外選車時，卡車司機還需全面考慮發動機、變速器、后橋速比等因素，更要結合工況，統籌考量選配部件的匹配性。”某發動機企業技術負責人劉明（化名）說道。
對此，內燃機行業專家魏安力也持有相同觀點。他認為，“大馬力發動機是整車企業技術實力的象征，也是完善細分市場的‘有力武器’。但對于卡友而言，還是要根據實際情況，切勿盲目追求大馬力，拉什么貨、選什么車才是硬道理。”
成本矛盾是用戶最大擔憂
發動機技術升級除了要尊重實際，還要兼顧用戶的利益。
近年來，卡車動力和熱效率“節節攀升”，隨之而來的是產品價格的大幅增長，以半掛牽引車為例，400馬力的牽引車售價在30萬元左右，而大馬力車型的價格已超過40萬元。
從用戶的角度來看，目前大多數卡車司機依然是貸款買車，不斷提升的車價帶來的是更高額度的分期利息，在貨運行業如此低迷的當下，卡友購買產品力出色的車型固然重要，但價格則是更為看重的一環。
在不少業內專家看來，如果發動機企業不顧市場實際情況，一味提升發動機功率和熱效率，則會給用戶帶來更大的成本壓力。
上海交通大學特聘教授、動力機械與工程教育部重點實驗室副主任呂興才告訴記者：與9L、11L發動機向13L進階僅需改造升級不同，15L、16L柴油機需要建立一套全新且更為完善的開發流程，而研發成本也不可同日而語。以缸徑為例，13L柴油機缸徑在114～126mm，而15L、16L柴油機的缸徑要增加至130mm以上，細微的數據變化，就需要對發動機進行重新設計，加之一整套標定流程，研發成本是非常大的。
“而每一次提升熱效率也意味著對發動機材質、工藝等提出更高要求。發動機由上千個部件組成，熱效率提升需要各個系統之間相互配合，是一項龐大的系統工程。而且，提升熱效率不僅受熱機理論限制，還要兼顧熱效率與動力性、經濟性甚至可靠性等諸多方面的匹配，以及考慮燃燒、散熱、進氣等技術難點的突破。所以，這一升級過程要耗費巨大的人力、物力和財力。如果將這些研發費用轉嫁給用戶，讓其承擔產品帶來的高支出，是不合理的。因此，對于企業來說，在提升發動機技術水平的同時，不能忽視卡車司機對于成本的要求。”業內專家說道。
技術提升與成本控制如何平衡成關鍵
“技術儲備需要走在前沿，但市場需求也不能忽視。”姚春德表示，提升發動機功率和熱效率是大勢所趨，但仍需從用戶角度出發，在優化動力系統的同時，還應實現經濟性的優化平衡，為用戶創造更大價值。
呂興才也認為，高效的動力系統并不是一味地追求亮眼數據，而應該是“內外兼修”，同時還要考慮用戶的實際需求。
“從理論層面來說，讓發動機熱效率超過50％并不是難以逾越的問題，不斷提升發動機功率也是可以實現的。不過，我們在考慮技術發展的同時，還要著重關注產品的成本控制。如果成本過高、用戶無法接受，我們量產發動機是沒有任何意義的。因此，讓發動機在高品質與產品成本上實現平衡才是關鍵。”劉明指出。
“此外，還需要注意的是，在技術研發方面，切不可鉆‘牛角尖’。”呂興才表示，“未來對于更高熱效率的開發不能僅僅依靠單一路線，而是要探索出更多可能性。比如通過余熱回收、減少摩擦、輕量化等方式提高綜合熱效率。與此同時，業內也在積極探索氫內燃機、氨內燃機等新思路，未來還需根據國家的需求指引，逐步落實技術方向。只有整個行業集中力量，共同突破技術瓶頸，內燃機產業才能實現可持續發展。”
