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高压共轨技术被外资垄断的局面已被打破
作者:管理员来源:本站时间:2016年07月12日
  日趋严重的能源危机,成为全世界内燃机行业关注的焦点,也使柴油机越来越受到用户青睐。与汽油机相比柴油机有很多优势:能减少20%~25%的 CO2废气排放,车速较低时的加速性能更有优势,平均燃油消耗低25%~30%,能提供更多的驾驶乐趣。因此,有人大胆对全球汽车产量中柴油机的发展趋势进行了预测,并按区域划分世界汽车产量中的柴油机比例。但是,与汽油机相比,柴油机的排放控制又是一个难点。为满足排放标准,柴油机先进的燃油喷射系统 ——高压共轨技术成为业内人士关注的焦点。前些年,高压共轨技术是外资一统天下,现在这种局面被打破了。
  
  排放标准的提升必然推动发动机技术的发展
  
  2005年12月30日,北京率先实施国Ⅲ排放标准。2006年7月31日,上海公交、出租车行业新车实施国Ⅲ排放标准。2006年9月1日,广州开始实施国Ⅲ排放标准。今年7月1日全国将全面实施国Ⅲ排放标准。到2010年,全国将实施国Ⅳ排放标准。
  
  排放标准的提升,必然推动发动机技术的发展。对于汽油发动机,由于技术相对成熟且有后处理,因此满足目前排放标准难度不大。对于柴油发动机,由于目前大部分还是机械式燃油系统,且柴油机直喷技术发展历程较短,因而为满足排放标准要求必须重新设计发动机。我国目前大部分采用引进技术来满足现阶段排放标准(国Ⅲ),但也有部分企业在进行自主研发,如中国一汽无锡油泵油嘴研究所、成都威特等。在更严格排放标准要求下,除电控燃油系统外,发动机整机也引进了许多新技术。世界著名的汽车研发机构Ricardo公司推荐在各排放阶段的发动机技术要求,从中可见共轨系统由于其独特的优势,是最具继承性和可持续发展的燃油喷射系统之一。
  
  高压共轨系统在国外已得到普遍应用
  
  柴油燃油喷射系统从机械控制式发展到电子控制式系统后,电子喷射系统又经历了三次变革,即位置式燃油喷射系统、时间式燃油喷射系统和时间压力式燃油喷射系统(共轨系统)。高压共轨系统实现了压力建立和喷射过程的分离,从而使控制过程更具有柔性,能更准确地实现小油量的精确控制,更好地实现多次喷射。
  
  自从1991年日本电装公司发表ECD-U2高压共轨系统论文以来,国外燃油系统制造商纷纷投入巨额资金和人力开发共轨系统。博世公司于 1995年发表了用于轿车的高压共轨系统,采用径向柱塞转子式供油泵,喷油器电磁阀采用球阀结构。目前博世公司共轨系统在欧洲乘用车和轻型车柴油机上已得到普通应用,如德国戴姆勒-奔驰公司C系列轿车、意大利AlfaRemeo156轿车、德国大众的奥迪3.3L型V8涡轮增压柴油机、美国通用公司与日本五十铃公司合资生产的Duramax6600柴油机及美国康明斯公司的ISBe3.9L和5.9L全电控柴油机等。德尔福与西门子分别在1998年和 2000年推出轿车MultecDCR1400共轨系统,采用径向柱塞转子式供油泵,德尔福公司的喷油器电磁阀设计在喷油器内,使得喷油器体积更小巧;西门子喷油器采用压电执行器,响应时间更短;而日本电装公司在1991年研究开发出的ECD-U2第一代产品,并于1995年匹配Hino的J08C柴油机、五十铃的6HK1柴油机,经过多年的改进与完善,最新产品已用于轿车的ECD-U2P系统。
  
  目前,共轨燃油喷射系统应用十分普遍,博世公司已生产出2500万套共轨系统,并在江苏无锡投资建设了技术中心和工厂,实现了本地化生产。长城汽车与博世公司开发出了高压共轨柴油发动机,此外奥迪、奔驰、华泰等品牌也推出了采用共轨系统的汽车。我国部分大学、研究所和企业也通过合作或独立自主研发,取得了各具特色的研究成果,并有数十项专利公布。因此,我国在电控直喷式柴油机方面已积累了一定的经验,但总体来说与国外还存在差距,主要体现在制造工艺和批量生产的质量控制。此外,国内共轨系统相关配套体系不健全,部分零部件还依靠进口,如单片机芯片、共轨压力传感器等。
  
  国外公司与中国企业竞争已不占绝对优势
  
  相对于汽油机而言,国内在电控柴油机方面与国外差距相对较小。这得益于两方面原因:一是我国原有柴油机使用车辆大都具有自主品牌,二是我国柴油机使用车辆的舒适性要求不高,价格低廉,国外公司与中国企业竞争不占优势。
  
  随着排放标准的提高,柴油机必须采用电控喷射系统。目前国内柴油电控系统主要有共轨、单体泵等,和国外先进技术比,虽然还不具备对等的实力,但发展势头良好。如无锡油泵油嘴研究所研发的共轨系统已在无锡公交使用,同时国内从事电控柴油机研发的企业数量较多,因而国内在电控柴油机市场今后一定会有所作为。而国外公司提供的产品价格相对较高,供货价格取决于批量,在目前我国电控柴油机批量还不大的前提下,他们很难拿到比较满意的价位。
  
  同时,在售后服务及配件供应方面,国内自主品牌系统也存在明显的优势,国内自主研发的电控燃油系统竞争力主要体现在以下几方面:首先,价格便宜,经济批量较小。其次,对于轻卡产品,在批量不大的情况下匹配共轨技术,可选择高喷射压力的PM型直列泵+电子调速器+冷却EGR方案,这也是我们的优势。还有,对于中重型车辆,在国Ⅲ阶段已开始实施共轨、单体泵等技术路线。
  
  当然,国内在电控柴油机系统方面还面临很多挑战,如制造工艺不成熟,批量规模较。蝗加推分誓岩员Vぃ徊裼突蟠砑际跛讲桓叩。但这些会随时间推移,不久将逐步得到解决。
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