結構的改變—發(fā)動機的輕量化
這個方向的主要趨勢是整合零件，減少零件數(shù)量，減小總成零件的體積，當然是在不影響汽車安全和性能的前提下。目前很多廠家都在積極的進行總成的輕量化，發(fā)動機是個非常典型的例子。
發(fā)動機的輕量化不那么容易
對于發(fā)動機總成的輕量化由來已久，上至豪車下至平民車型都在積極推進，發(fā)動機作為一部整車最重要的大總成，其輕量化意義重大。為了達到控制廢氣排放和提高動力性等發(fā)動機性能的目的，發(fā)動機又必須引入新的組件，如渦輪增壓器、EGR、后處理器和電控系統(tǒng)等，或強化原有零部件，如噴油泵的加強等，這樣一來又會使發(fā)動機的重量有所增加。由此可見，要實現(xiàn)發(fā)動機輕量化并非易事，決不是通過較單一的措施就能實現(xiàn)的。
發(fā)動機的輕量化可以通過替代材料減輕重量，還有就是結構組成的優(yōu)化，另外對組件的模塊化和關鍵零件的結構優(yōu)化也可以達到輕量化的目的。
EA211發(fā)動機輕量化結構的一些舉措
我們以大眾橫置模塊化MQB平臺而全新研發(fā)的為EA211發(fā)動機為例，可以直觀的了解結構的改變對于發(fā)動機減排的影響。在驅動器件及相關附件中，由于從應用于EA111的金屬材質的傳動鏈改成用于EA211的非金屬齒形帶，加上包括張緊、連接鏈輪和帶輪的不同，已使后者重量有所下降;再次，驅動系統(tǒng)的外罩部件是一重要的外附件，EA111采取的是集成、整體式鋁合金鏈輪罩殼(其中還包含了機油濾清器等功能件)，而在EA211中則變成了分體式結構，3個外罩件中，除了中間那個安裝濾清器的為鋁制件，另二個均為塑料件，從而大大減輕了后者重量;最后，EA111的殼體為薄鋼板沖壓件，其上還固定了一個用于潤滑的由鏈輪驅動的油泵。而EA211油底殼的材質是鑄鋁，其上除了帶有機油泵外，還固定了一個機油濾清器和一個空調壓縮機，顯然后者的集成化程度較前者更高。
曲軸的輕量化
曲軸的輕量化更加明顯，EA211發(fā)動機曲軸減少扇板數(shù)量，從傳統(tǒng)的8片減少到4片;減小扇板的寬度，并進行形狀優(yōu)化;縮小主軸頸的尺寸，平均縮小10%。
這樣一些列的工作下來，EA211系列發(fā)動機的質量減輕了約22kg，達到18%左右，燃油消耗也相應地下降了8%～10%。碳排放水平來看，EA211的減排效果也很明顯，以有可比性的1.6L MPI發(fā)動機為例，每公里CO2的排放量可減少10g左右。
結構的改變—變速器輕量化
變速器是汽車動力總成的主要組成部分，而變速器齒輪傳動機構又稱為汽車變速器機構的主要組成部分，其其量化技術同樣是一個系統(tǒng)工程，可采用細化(小型化)、優(yōu)質、減免、整合、改質、異構、優(yōu)化等措施進行輕量化技術設計。
變速器的輕量化
日產(chǎn)2009年實現(xiàn)量產(chǎn)化的CVT7變速箱的最大特點就是全球首次采用副變速箱技術。改變結構的這一創(chuàng)新既縮小了變速器的體積又增加了速比。
我們知道，傳統(tǒng)的CVT變速箱主要是靠改變主動輪和從動輪的直徑來實現(xiàn)改變傳動比的。不過日產(chǎn)的CVT7變速箱，在此基礎上創(chuàng)新性地加入副變速箱。這個副變速箱其實就是一套行星齒輪組，位于從動輪與輸出軸之間，可以實現(xiàn)兩個檔位以及倒檔的功能。一擋的速比為1.821，二檔的速比為1.000。
另外由于將前后切換裝置與副變速器一體化的設計，同時采用更小的主、從動帶輪，從而實現(xiàn)小型化、輕量化。這款變速箱在原來基礎上，減少了10公斤的重量。
所以，偉大的科研人員總是能通過突破性的改變其內(nèi)部結構來實現(xiàn)車輛的輕量化。汽車輕量化深入到每個零部件中，研發(fā)人員為其掏空心思，于是我們的車輛耗材越來越環(huán)保，性能不斷攀升，油耗卻逐年降低。
效率的增加—發(fā)動機的小型化
各種零件和總成的小型化我認為也可以歸結到輕量化的科技中，不過盡管這些和效率的關系更加密切。三缸發(fā)動機在近兩年的時間突發(fā)猛進發(fā)展，并且大有燎原之勢。
EcoBoost1.0L三缸直噴增壓發(fā)動機
如果更小型的發(fā)動機也可以達到相對更高排量發(fā)動機的效果，那么何樂而不為呢。福特在早前就發(fā)布了超小的EcoBoost1.0L三缸直噴增壓發(fā)動機，這款投影面積僅為一張A4紙大小的小排量發(fā)動機，是由福特在英國的唐頓技術中心和在德國的Merkenich技術中心共同設計開發(fā)的，福特1.0L Ecoboost三缸發(fā)動機的最大功率為123馬力，最大扭矩為201牛·米。也一舉奪得了在德國舉辦的國際年度發(fā)動機大獎。這款發(fā)動機將取代福特的1.6升四缸自然進氣發(fā)動機。
EcoBoost1.0L三缸直噴增壓發(fā)動機
福特EcoBoost技術采用包括渦輪增壓、燃油直噴和可變氣門正時在內(nèi)的三大先進技術，從而使一款小體積的發(fā)動機能輸出與大體積發(fā)動機相當?shù)膭恿?，并將燃油?jīng)濟性提高近20%。
也有人覺得三缸發(fā)動機難成大器，畢竟受到進氣量的制約，這種偽裝的新技術也只不過是廉價的擋箭牌。但是，我個人覺得，效率永遠要比容量重要。寶馬旗下的1.5T三缸增壓發(fā)動機已經(jīng)裝載到了寶馬i8、全新MINI以及將發(fā)布的1系GT上。
寶馬旗下的1.5T三缸增壓發(fā)動機
這臺三缸發(fā)動機裝配有Valvetronic電子氣門技術以及一個雙渦管渦輪，壓縮比超越了N20和N55達到了11:1，如何控制好發(fā)動機的爆震也顯得尤為重要，該款發(fā)動機的輸出功率最高可達到165kW，最大扭矩則能達到240Nm，將取代現(xiàn)有的1.6T增壓引擎。寶馬全新研發(fā)的1.5T三缸增壓發(fā)動機將成為未來寶馬B級以下車型搭載的主要動力系統(tǒng)之一?！?/p>