技術(shù)革新:汽車發(fā)動機(jī)新命題

技術(shù)革新:汽車發(fā)動機(jī)新命題 

隨著國Ⅲ、國Ⅳ、國Ⅴ階段汽車的排放法規(guī)的陸續(xù)頒布，以及汽車節(jié)能、環(huán)保需求的趨勢，使得汽車新能源動力的爭奪戰(zhàn)升級，傳統(tǒng)動力汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù)亦不斷革新，以承接未來的挑戰(zhàn)。
汽油機(jī)技術(shù)重在節(jié)能

如何提高燃燒效率，降低燃油消耗成為汽油機(jī)目前面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。東風(fēng)汽車有限公司商用車研發(fā)中心研究部部長陽松林提到，汽油機(jī)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢是：缸內(nèi)直噴稀燃(GDI)，節(jié)油約8%-15%；全可變氣門(FVVT)，直至電動氣門技術(shù)(EMVT)，節(jié)油約10%-18%；減小發(fā)動機(jī)排量(DOWNSIZE)采用可變渦輪截面高增壓和可變壓縮比技術(shù)(VCR)，節(jié)油約20%-25%；全可變與均質(zhì)稀薄燃燒技術(shù)(HCCI)，節(jié)油約20%-30%。排放控制新技術(shù)主要包括冷卻廢氣再循環(huán)(EGR)、稀燃排氣后處理系統(tǒng)以及DeNOx催化轉(zhuǎn)換器等。

這些節(jié)能技術(shù)在國外應(yīng)用正在深入，隨著國家排放和節(jié)能法規(guī)的進(jìn)一步趨嚴(yán)以及市場競爭的加劇，國內(nèi)有關(guān)各方也應(yīng)加快跟進(jìn)。北京福田環(huán)保動力股份有限公司武鳳榮介紹，新技術(shù)在國外發(fā)動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)的研究更進(jìn)一步，GDI技術(shù)也已應(yīng)用到了產(chǎn)品上。國內(nèi)相對落后，還處于初期研究和模仿的階段，還沒有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。陽松林則提到，上述節(jié)能技術(shù)將首先從合資公司引入國內(nèi)市場，國內(nèi)也有一些企業(yè)與國外公司合作開展GDI、FVVT、DOWNSIZE產(chǎn)品的先期開發(fā)并力爭擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，部分高校已進(jìn)行HCCI、EMVT的基礎(chǔ)研究。他還同時表示，這些技術(shù)涉及的關(guān)鍵零部件要達(dá)到產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化目標(biāo)，還需要企業(yè)、院所的密切合作，花大力氣攻關(guān)。

柴油技術(shù)向國III標(biāo)準(zhǔn)接軌

不斷嚴(yán)格的排放法規(guī)要求讓柴油機(jī)已從機(jī)械控制轉(zhuǎn)為電子控制。當(dāng)前柴油機(jī)電子控制燃油系統(tǒng)主要有三種，即電控泵噴嘴系統(tǒng)、電控單體泵系統(tǒng)、共軌燃油噴射系統(tǒng)，都已投入生產(chǎn)。上海柴油機(jī)股份有限公司副總工程師張有表示，目前滿足國Ⅲ排放的主要技術(shù)有：燃油系統(tǒng)電子控制技術(shù)、增壓中冷技術(shù)、高壓噴射技術(shù)；燃燒過程優(yōu)化技術(shù)；四氣門技術(shù)。對于小排量柴油機(jī)如轎車柴油機(jī)可能需要采用廢氣再循環(huán)技術(shù)降低氮氧化物。

由于適應(yīng)國III排放標(biāo)準(zhǔn)的電控高壓共軌噴射系統(tǒng)的成本較高，組合式單體泵電控噴射技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。無錫油泵油嘴研究所高工楊中極表示，最近我所開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，是以滿足歐Ⅱ的泵管嘴系統(tǒng)+電子調(diào)速器+EGR系統(tǒng)及控制來實(shí)現(xiàn)。雖說還需要做更細(xì)致的工作，但其成本及油耗之低將具有很強(qiáng)的競爭力和生命力。

目前國內(nèi)中重型柴油機(jī)產(chǎn)品自主開發(fā)進(jìn)展較好，上柴、濰柴、玉柴、錫柴、杭發(fā)等柴油機(jī)生產(chǎn)廠家均開發(fā)出滿足國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的電控柴油機(jī)，并已經(jīng)不同程度地推向市場。張有介紹，從開發(fā)過程可以發(fā)現(xiàn)，國Ⅲ柴油機(jī)產(chǎn)品采用的主要是電控高壓共軌技術(shù)和電控單體泵技術(shù)。

應(yīng)加快自主品牌建設(shè)

在汽車自主開發(fā)已提升到戰(zhàn)略高度的時日，汽油機(jī)自主品牌缺失的現(xiàn)狀令人憂慮。陽松林表示，這是由于合資公司轎車汽油機(jī)的研發(fā)都在國外，國內(nèi)往往只作國產(chǎn)化生產(chǎn)，長此以往國內(nèi)失去了創(chuàng)造汽油機(jī)自主品牌的載體。目前，國內(nèi)沒有真正意義上的自主汽油機(jī)品牌，汽油機(jī)研發(fā)能力也落后于柴油機(jī)研發(fā)能力，自主創(chuàng)新能力很弱，需要迎頭趕上。

為提高國內(nèi)汽油機(jī)產(chǎn)品的競爭力，陽松林提到，企業(yè)應(yīng)加大產(chǎn)品開發(fā)的投入，發(fā)揮國內(nèi)高校、科研院所和企業(yè)的各自優(yōu)勢，選擇關(guān)鍵技術(shù)問題開展研究開發(fā)，必要時請國外技術(shù)公司進(jìn)行技術(shù)咨詢和聯(lián)合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。目前東風(fēng)汽車公司在商用車柴油機(jī)、天然氣發(fā)動機(jī)和自主品牌轎車汽油機(jī)領(lǐng)域研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面取得了重大進(jìn)展。

武鳳榮則表示，提升汽油機(jī)自主品牌最佳的辦法是在新品開發(fā)中與國外的咨詢機(jī)構(gòu)合作，在合作開發(fā)中使自身的設(shè)計(jì)能力和開發(fā)能力得以提高，“走出去，請進(jìn)來”。目前，國內(nèi)很多企業(yè)都在嘗試這種做法，并收到了一定的效果。