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491发动机

浏览次数: 日期:2015年4月27日 12:34

491发动机
引言

自改革开放以来,我国虽然在经济上取得了长足的进展,但在总体上看,我国的经济增长方式主要还是粗放型的。随着经济的快速增长和人口的不断增加,我国的经济增长与国际先进水平比较,仍存在资源消耗高、浪费大、环境污染严重等问题。我国的能源、矿产等各种资源更显不足,环境压力也日益增大。因此,中央gov-ern-ment从可持续发展的战略需要出发,提出了进一步转变经济增长方式,加快建设节约型社会,全面保护环境的要求,在各领域节约资源,提高资源利用效率,以尽可能少的资源消耗,创造尽可能大的经济社会效益,更好的保护环境。同时,中央gov-ern-ment还提出,把增强自主创新能力作为调整产业结构、转变增长方式的中心环节,通过自主创新来达到建设资源节约型社会、环境友好型社会的战略目标。

服从中央gov-ern-ment的方针政策,具体到汽车行业,国家相关部门陆续出台了几部新的标准法规,以及财政部、国家税务总局于今年3月21日联合下发,4月1日起施行的对现行消费税目、税率及相关政策进行调整的通知等一系列强制标准和法规。这些新标准和法规的颁布施行,对汽车行业各个企业都产生了重大的影响,对于生产比较落后的机型如491发动机等发动机生产企业更是具有关乎生存的切身影响。

 

1. 491发动机介绍

我国目前生产的491发动机基本都是以日本丰田公司的4Y发动机为原型机的产品。4Y发动机是丰田公司上个世纪70年代开发的机型,曾搭配过该公司生产的海狮轻型客车、皮卡和双排座货车等许多车型。4Y发动机引入我国后,由于该发动机结构简单、生产成本较低,得以在我国迅速的普及,成了我国轻型车如金杯海狮、长城皮卡等轻型面包车和皮卡车的主要配套动力。目前,491发动机在我国的主要生产企业有四川绵阳新晨动力有限公司、沈阳新光华晨发动机有限公司、柳州五菱汽车有限责任公司柳州机械厂(以下简称五菱柳机)、长城发动机公司、北汽福田环保动力有限公司等发动机企业,主要在海狮系列、皮卡系列、低端越野车系列等轻型车上配套。每年有几十万台的产量。

491发动机采用的是侧置凸轮轴、每缸两气门、楔形燃烧室设计,缸径为91mm,行程为86mm,压缩比为8.8,排量为2.237L。为了适应我国日益严格的排放法规要求,491发动机也从化油器系统升级到了单点电喷燃油系统直到现在的多点电喷燃油系统。目前各主要厂家生产的491电喷发动机基本都能达到《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(GB18352.2-2001)(等同欧Ⅱ)规定的排放要求。包括五菱柳机等几个主要的491发动机生产企业生产的电喷491发动机目前也都达到了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB18352.3-2005)第Ⅲ阶段即所谓的国Ⅲ标准排放要求。五菱柳机生产的LJ491QE1发动机采用的是德尔福多点电喷系统,最大功率为75kW,最大扭矩为190N•m,最低燃油消耗率不大于265g/kW.h。有排放分别达到《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(GB18352.2-2001)和《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3-2005)第Ⅲ阶段要求的两种机型。

 

2. 新法规对491发动机的影响

491发动机由于是上世纪70年代开发的机型,限于当时发动机技术水平的限制,采用的是两气门设计,压缩比也较低。这种先天的不足使得491发动机虽然随着汽车电子科技的不断进步也改良了不少,但是,对于日益严格的排放和油耗法规,491发动机受法规的影响也越来越大。

2.1 《乘用车燃料消耗量限值》(GB 19578-2004)对491发动机的影响

由于国际石油价格的居高不下,加上我国每年的石油进口量不断增大,国家出于能源安全考虑,并用法规促进汽车技术水平进步的手段,国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布了《乘用车燃料消耗量限值》(GB19578-2004),该标准于2005年7月1日开始实施第一阶段限值,2008年1月1日开始实施第二阶段限值。

491发动机由于采用两气门设计,且压缩比较小,所以发动机的热效率并不高,燃油消耗率也较高。目前491发动机主要配套的海狮系列、皮卡系列车型按照《轻型汽车燃料消耗量试验方法》(GB/T19233-2003)测试,百公里油耗普遍在11~12升之间。海狮系列、皮卡系列车型整备质量基本都在1500~1700kg之间,按照《乘用车燃料消耗量限值》(GB 19578-2004)的要求,这两种车型的燃料消耗量限值见下表[1]:

整车整备质量(CM),kg 第一阶段(L/100km) 第二阶段(L/100km)

1540<CM≤1660 11.3 10.2

1660<CM≤1770 11.9 10.7

由表可见,目前491发动机只是勉强达到或接近标准的第一阶段要求。五菱柳机生产的LJ491QE1发动机配套北京汽车制造厂有限公司生产的BJ2025等车型已达到标准的第一阶段要求。

2.2 《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3-2005)对491发动机的影响

随着汽车在我国越来越普及,更多的小汽车开始逐渐进入普通的百姓家庭。随之而来的不仅仅是我国石油的缺口越来越大,汽车尾气对大气的污染也越来越严重。国家为了建设环境友好型社会,保护大气环境,这几年不断推出越来越严格的汽车尾气排放法规。汽车排放的有害气体主要来自发动机的燃烧废气、油箱的燃油蒸发和曲轴箱废气等,其中又以发动机的燃烧废气为主要污染气体。发动机的燃烧废气俗称汽车尾气主要的有害成分是碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)及氮氧化合物(NOX)。国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局联合发布的将于2007年7月1日实施的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》就主要是限制以上三种有害气体的排放量。

目前各发动机厂生产的491发动机都能达到《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(GB18352.2-2001)规定的排放要求。但对于排放指标要求更加严格的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB18352.3-2005)所规定的排放限值,491发动机由于结构的制约改进的余地已经越来越小。

2.3 汽车消费税对491发动机的影响

根据我国中央gov-ern-ment建设节约型社会的政策,加上随着汽车工业科技水平的不断提高,节能环保型小排量汽车燃油消耗少、尾气排放低、外形尺寸小、道路和车位占用面积小等优点也日益突出,发改委、建设部、公安部、财政部、监察部、环保总局联合发布了《关于鼓励发展节能环保型小排量汽车的意见》。财政部、国家税务总局也于2006年3月21日联合下发了通知,从2006年4月1日起,根据汽车的排量重新调整了汽车的消费税,降低了小排量车(1.5L以下)的税率,提高了大排量车(2.0L以上)的税率。

491发动机排量为2.237L,一般配装491发动机的轻型车税率调整前为8%,调整后为9%,而配装491发动机的轻型越野车税率调整前为5%,调整后为9%。对于这些车本来利润就微薄,消费税的调整势必会使得整车生产成本的上涨。在汽车买方市场的条件下,汽车又不敢轻易提高销售价格,生产企业只能换用一些小排量发动机。这也使得491发动机的市场空间越来越小。

 

3. 491发动机生产企业的应对措施

491发动机由于机型较老,因此受新标准法规的影响较大。从以上分析可见,三个新颁布施行的标准法规对491发动机的生存都构成了致命的威胁,491发动机也该到了逐渐淡出市场的时候了。但由于491发动机在我国轻型车市场作为主要的配套机型存在了很长一段时间,491发动机整机和零部件的生产已经可以把生产成本降到很低。因此,只要491发动机的排放和油耗指标能达到标准的要求,在一些售价比较低廉的轻型车上还是可以配套一段时间的。

目前,绵阳新晨动力有限公司、沈阳新光华晨发动机有限公司、长城发动机公司、北汽福田环保动力有限公司等发动机生产企业还是以491发动机为主要产品。随着新标准法规的出台,这些企业的主要产品受冲击也较大,因此,这些企业必须采取一些应对措施来确保企业的经营发展。

3.1 继续改进491发动机,使之各项指标达到新标准法规要求

目前各主要企业生产的满足《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(GB18352.2-2001)规定的排放要求的491发动机电控系统基本都没有采用爆震传感器,压缩比也还是8.8。为了达到《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3-2005)规定的排放要求和《乘用车燃料消耗量限值》(GB19578-2004)规定的油耗限值,491发动机可以提高发动机的压缩比,采用更先进的电控系统,增加爆震传感器,更精确地控制发动机的喷油与燃烧,改善发动机的燃烧,以使发动机达到更低的排放和更好的燃油经济性。

五菱柳机生产的经过改进的491发动机在压缩比不变的情况下,采用了德尔福公司最先进的MT20U2电控系统,增加了爆震传感器,电脑控制程序经过重新标定优化,发动机的排放和油耗性能都有了较大的提升。目前,五菱柳机生产的最新一代491发动机配套北京汽车制造厂有限公司生产的BJ2025系列车型的排放和油耗分别达到了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3-2005)第Ⅲ阶段和《乘用车燃料消耗量限值》(GB19578-2004)第一阶段规定的要求。

随着新的消费税率于2006年4月1日开始实施,一些轻型汽车生产企业为了减少消费税的影响,纷纷要求发动机企业提供2L以下发动机。为了降低成本,可以通过对491发动机进行改型来达到要求。为了让491发动机的排量降到2L以下,可以通过对491发动机进行缩小缸径或减小行程来达到目的。五菱柳机应北京汽车制造厂有限公司要求开发的2L以下491发动机也是采取把行程由86mm减小到76mm来让发动机排量降到1.977L,用较低的研发成本和周期满足了客户的要求。

3.2 开拓国际市场,延长491发动机的生产周期

虽然我国针对汽车产品的各项法规不断推出并提高标准,但世界上还有许多比较落后的国家(如南亚和非洲的一些国家)汽车工业才刚刚起步,对发动机的排放和油耗等要求也不高,甚至是没有要求,并且这些国家对丰田公司的4Y发动机也比较认可。因此,491发动机生产企业可以利用成本低的优势,积极地开拓东南亚、南亚和非洲等国际市场,延长491发动机的生产周期,既可以创造外汇收入,又可以把491发动机的生产设备利用起来。五菱柳机在巩固国内市场的同时也在积极开拓国际市场,目前已经成功把491发动机打进巴基斯坦和泰国等国际市场。

3.3 开发替代产品,

一个产品无论怎么改进,总有被市场淘汰的时候。491发动机从诞生到现在,已经有二、三十年的历史,虽然经过不断的改进,但由于先天性的不足,已经没有多少可以改进的余地,被市场淘汰也是在所难免。企业只有不断开发更先进的产品才能确保企业长远的发展。

绵阳新晨动力有限公司在引进丰田2RZ发动机基础上开发的4RB1系列和4RB2系列发动机在性能上都比491发动机有了较大的提升,作为491发动机的替代机型已经在一些SUV、皮卡和轻型客车上配套。沈阳新光华晨发动机有限公司在491发动机基础上开发的4G20系列发动机排量为1.977L,但它的两气门和四气门机型功率分别达到了75kW和90kW,在降低排量的同时强化了发动机。该公司还在491发动机基础上开发的4G22D4系列发动机采用四气门结构,排量仍为2.237L,但最大功率提升到了104kW,扭矩也提升到了205N•m,均比原491发动机的性能指标有了大副提高,基本达到了整车企业对491发动机的升级需求。

五菱柳机也根据市场的需要,除了继续改进491发动机外,还全新开发了一款排量为1.997L的LJ485QE1发动机。该发动机最大功率为85kW/5500rpm,扭矩为168N•m/(3000~4000)rpm,采用单顶置凸轮轴16气门设计,压缩比为9.5,是一款替代491发动机的很好的机型。同时,该公司还根据市场需要,在491发动机基础上开发了一款排量为1.977L,压缩比为9.4,功率为75kW/4800rpm,扭矩为176N•m/(2000~2600)rpm的491变型机。

 

随着汽车工业在我国的迅速发展,gov-ern-ment这几年不断推出新的汽车类产品标准,但是我国现行的标准和国际最先进的标准比较,还是存在较大的差距。根据gov-ern-ment有关部门的规划,在今后5~10年内,我国生产的汽车将要达到同期施行的欧洲排放标准和美国燃油限值标准。可以预见,在今后的几年里,还会有更多更严格的标准出台。而发动机作为汽车的核心,只有发动机生产企业不断研发出更先进的发动机才能使整车达到新标准的要求。因此,我国的发动机生产企业只有加大研发投入,不断推出更先进的产品,才能保证企业的核心竞争力,保证企业的长远发展。同时,也满足国家建设创新型国家的要求。

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