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[发动机] 技术革新:汽车发动机新命题

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发表于 2015-8-24 14:26:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

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副标题#e#                          随着国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ阶段的排放法规的陆续颁布,以及汽车节能、环保需求的趋势,使得汽车新能源动力的争夺战升级,传统动力汽油机、柴油机技术亦不断革新,以承接未来的挑战。
  汽油机技术重在节能
  如何提高燃烧效率,降低燃油消耗成为汽油机目前面临的主要技术挑战。东风汽车有限公司商用车研发中心研究部部长阳松林提到,汽油机节能技术的发展趋势是:缸内直喷稀燃(GDI),节油约8%-15%;全可变气门(FVVT),直至电动气门技术(EMVT),节油约10%-18%;减小排量 (DOWNSIZE)采用可变涡轮截面高增压和可变压缩比技术(VCR),节油约20%-25%;全可变与均质稀薄燃烧技术(HCCI),节油约20%- 30%。排放控制新技术主要包括冷却废气再循环(EGR)、稀燃排气后处理系统以及DeNOx催化转换器等。
  这些节能技术在国外应用正在深入,随着国家排放和节能法规的进一步趋严以及市场竞争的加剧,国内有关各方也应加快跟进。北京福田环保动力股份有限公司武凤荣介绍,新技术在国外发动机生产企业内的研究更进一步,GDI技术也已应用到了产品上。国内相对落后,还处于初期研究和模仿的阶段,还没有进入产业化阶段。阳松林则提到,上述节能技术将首先从合资公司引入国内市场,国内也有一些企业与国外公司合作开展GDI、FVVT、DOWNSIZE产品的先期开发并力争拥有自主知识产权,部分高校已进行HCCI、EMVT的基础研究。他还同时表示,这些技术涉及的关键零部件要达到产业化、规模化目标,还需要企业、院所的密切合作,花大力气攻关。
  柴油技术向国III标准接轨
  不断严格的排放法规要求让柴油机已从机械控制转为电子控制。当前柴油机电子控制燃油系统主要有三种,即电控泵喷嘴系统、电控单体泵系统、共轨燃油喷射系统,都已投入生产。上海柴油机股份有限公司副总工程师张有表示,目前满足国Ⅲ排放的主要技术有:燃油系统电子控制技术、增压中冷技术、高压喷射技术;燃烧过程优化技术;四气门技术。对于小排量柴油机如轿车柴油机可能需要采用废气再循环技术降低氮氧化物。
  由于适应国III排放标准的电控高压共轨喷射系统的成本较高,组合式单体泵电控喷射技术应运而生。无锡油泵油嘴研究所高工杨中极表示,最近我所开发的经济型系统,是以满足欧Ⅱ的泵管嘴系统+电子调速器+EGR系统及控制来实现。虽说还需要做更细致的工作,但其成本及油耗之低将具有很强的竞争力和生命力。
  目前国内中重型柴油机产品自主开发进展较好,上柴、潍柴、玉柴、锡柴、杭发等柴油机生产厂家均开发出满足国Ⅲ排放标准的电控柴油机,并已经不同程度地推向市场。张有介绍,从开发过程可以发现,国Ⅲ柴油机产品采用的主要是电控高压共轨技术和电控单体泵技术。
  应加快自主品牌建设
  在汽车自主开发已提升到战略高度的时日,汽油机自主品牌缺失的现状令人忧虑。阳松林表示,这是由于合资公司轿车汽油机的研发都在国外,国内往往只作国产化生产,长此以往国内失去了创造汽油机自主品牌的载体。目前,国内没有真正意义上的自主汽油机品牌,汽油机研发能力也落后于柴油机研发能力,自主创新能力很弱,需要迎头赶上。
  为提高国内汽油机产品的竞争力,阳松林提到,企业应加大产品开发的投入,发挥国内高校、科研院所和企业的各自优势,选择关键技术问题开展研究开发,必要时请国外技术公司进行技术咨询和联合设计,实现跨越式发展。目前东风汽车公司在商用车柴油机、天然气发动机和自主品牌轿车汽油机领域研发和产业化方面取得了重大进展。
  编辑点评
  要开发属于自己的发动机ECU
  汽车市场表面繁荣的背后隐藏着核心技术缺失的“黑洞”,这也成为国内汽车业心头永远的“痛”。尤其是在汽车动力核心——发动机ECU领域,中国市场上销售的发动机控制ECU模块等关键汽车电子产品“基本被几家跨国公司垄断”,国内自主品牌整车面对的是一个强势到近乎垄断的配套市场。而要摆脱受制于人的局面,出路或许只有一个:那就是开发属于自己的发动机ECU。尽管追赶困难重重,但却势在必行。
                        #p#副标题#e#  从技术层面看,通过模仿来掌握ECU的硬件还是软件非常困难。一方面,ECU硬件的集成度在不断提高。随着驱动电路向智能化方向发展,驱动电路高度集中,一个芯片已能完成以前几个芯片的功能。另一方面,重要的软件更难掌握。ECU软件的实质是企业在技术开发过程中,企业通过对各种发动机在各种工作状态下进行试验而获得的知识和经验积累,是一个不断完善和细化的过程。这种经验积累恰恰是在电控领域没有进行过自主开发的中国企业所缺乏的。
  因而这是一项长期攻关的课题,需要国家政策与资金的支持,需要产业链上下游之间的通力协作,需要稳扎稳打、循序渐进。同时,整车厂商应该提高自主开发意识,而不仅仅做表面文章,并对国内的配 套厂商给予一定的支持;另一方面,ECU开发商则要建立完善的开发环境,包括开发工具、硬件和软件模块库等,与系统供应商、整车厂商加强合作,营造一个高效的开发体系。目前国内康佳、比亚迪等ECU开发商在开发领域都取得了不错的进展。而奇瑞自主开发的ACTECO发动机的亮相,以及随着一汽C301、上汽陆威、长安CV7、吉利FC-1的陆续上市,国内在发动机领域将呈现新的竞争力。
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