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市场增长带动柴油机电控系统革新

2006-11-03 08:24来源:中国客车信息网

  随着我国汽车排放标准的不断升格,可提高柴油机性能,改善其排放的电控单体泵、高压共轨、电控泵喷嘴三项技术受到关注。在近日举办的2006年APC联合学术年会上,采取适合我国发展现状的技术推进柴油机排放升级达标,加强油路系统管理等成为关注的话题,同时显现出我国在柴油技术领域的新进展。

  国内产业化进程加快

  随着一些高等院校和研究机构的许多研究成果从停留在实验室阶段走向产业化,促进了我国柴油机业的升级。清华大学汽车工程学院教授欧阳明高表示,清华大学开发的新型电控直列组合泵共有7项专利,为国产的直列泵改成电控单体达到欧Ⅲ标准提供良好模式。它基本不需要改变原有的生产线,利用原来的直列泵的位置安装单体泵,并增加ECU、传感器等零部件,经过优化设计及匹配标定,可以达到欧III排放标准。并且可靠性高、价格低、安装方便、系统标定过程简单。

  欧阳明高教授进一步指出,与国外同类技术比较,虽然轿车柴油机肯定是高压共轨技术占优势,但商用车由于转速范围窄、里程长,电控直列组合泵系统在性能、成本、可靠性、可维护性等综合性能方面具有优势。从近中期看,国内柴油车市场主要是商用车市场,因而此系统发展潜力巨大。

  此外,清华大学在新型喷射控制模块、电控柴油机控制平台技术、电控柴油机控制算法、电控柴油机的匹配标定技术与产品开发、新型电控柴油动力总成等方面都已取得了一定的成就,产业化亦在推进。欧阳明高表示,从电控系统应用情况来看,威特电喷2006年月产量达1000台,为大柴配套。并且控制单元部分已扩展应用于共轨等其他类型的电控喷射系统,北京易控高科公司专门进行这方面的产业推进。从电控动力应用情况来看,玉柴2006年上半年推广电控柴油机YG6C,达200多套;混合动力辅助动力单元由株洲时代华通公司生产,已被安凯客车应用。这些市场的推进为下一步的开发奠定了基础。

  除在核心技术上取得应用突破外,在另一方面,电控单体泵技术的应用对柴油机的一些零部件提出更高要求。业内人士指出,电控单体泵技术的应用对单体泵系统的偶件加工精度、电磁铁、ECU的性能及一致性、可靠性等方面都提出了更高的要求;同时与系统有关的高压油管、输油泵等零部件也都有特殊要求。因此,相关零部件生产企业不但应该有高精度的加工及检测设备,掌握相应的加工技术,更应加强产品的质量管理和服务意识。

  加快提升配套环节水准

  发动机作为一套复杂的系统,除燃油喷射技术至关重要外,其他如油路系统、后处理技术、燃料质量等亦是使柴油机排放达标的关键环节。美国西南研究院陶小建介绍,油路系统发展趋势是:一是更高的油压;二是智能油路控制系统;三是好的滤清和污染排放策略;四是可兼容各种燃烧材料;五是分气缸控制,这种技术在美国、日本、欧洲等已经市场化,应用比较多,中国在这方面可以有所作为;六是后市场维修保养方便。

  此外,为满足日益严格的排放标准,从国Ⅳ开始,除了改进柴油燃油喷射系统、优化燃烧过程等机内净化措施外,还必须增加机外后处理装置才能使排放达标。中国汽车工程学会发动机分会秘书长陈上华介绍,欧洲主要采用了两条技术路线:其一是SCR(选择性催化还原)技术路线;其二是EGR+DPF(废气再循环加微粒捕集器)技术路线。陶小建介绍,美国认为SCR到2010年将是成熟技术。

  他还表示,生物柴油是未来发展方向,但问题是如何解决高温问题与油泵问题。国外对生物柴油需求量也比较大,中国企业如果解决了这些问题,则发展空间很大。

  我国在开发生物柴油方面稍落后发达国家,但目前发展较为迅速。国内有清华大学、北京化工大学等多家单位已介入了生物柴油技术领域的研究和开发,也取得了不少成果。据报道,目前包括已实现产业化及继续在研究探讨的方法有化学合成法、生物酶法、超临界反应法等。

  紧跟未来发展潮流

  未来柴油技术发展是进一步提高喷射压力并实现多次喷射。欧III排放之后我国会执行更严格的排放标准,比如欧IV、欧V。而要实现欧IV、欧V的排放标准,泵喷嘴、单体泵都有一定难度,除非经过特殊设计能够实现多次喷射;一般采用高压共轨技术加EGR(废气再循环)技术及VGT(可变截面增压器)技术等。

  而各跨国企业实现这些要求的技术路线不同。德尔福在中国市场针对中轻型车推广共轨技术,针对重型车提供泵喷嘴和单体泵技术。博世电喷系统最新技术已经由电控共轨发展到电控液力放大系统。博世对中国市场的保守预测是,到2015年,柴油车所占比例能达到25%。博世与无锡威孚合资成立的新公司专门生产喷油器和喷嘴,旨在中国生产和推广电控柴油喷射系统。

  在APC会议上,日本北海道大学李铁表示,未来柴油机技术的重点是更清洁、更环保,需要改进的技术有:燃烧技术(如多点喷射、HCCL、低温燃烧、MK燃烧),后处理技术如DOC、DPF、SCR、LNT等,以及燃料的低硫化、低芳香族化技术。这一是需要汽车研究机构与石油化工产业的相互提携;二是需要政府强力正确的指导;三是消费者的理解与支持。

  严格的排放法规的实施不断推动柴油机技术的进步,有利于产品的更新换代,给企业的发展带来了机遇。但是,对我国发动机零部件企业来说,更是一场严峻的挑战,燃油喷射系统的高压化、电控化是柴油机发展的必然趋势。而我国绝大部分燃油喷射系统生产企业仅能够生产普通的机械泵产品;在电控产品(如ECU、电磁铁等)方面更是处于空白状态。因此我国发动机零部件企业,应在技术水平的提高、产品的研发方面加大资金及人才的投入力度,开发出具有自主知识产权的产品,在与国外企业的竞争过程中发展壮大。

责任编辑:吴奇
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