互聯網+移動互聯網,招商、營銷、推廣、無處不在!
便捷二維碼、一鍵撥號、一鍵分享、快速互動,緊抓商機…
打通微信平臺,緊密鏈接,全方位開拓市場,提高產品知名度…
主動出擊展示產品,讓采購軍團深度了解,提高品牌核心影響力!
兩張圖片向你展示當下全球先進車用發動機的關鍵技術。
直噴、增壓、可變氣門、廢氣再循環等已經成為全球發動機市場主流技術。同時,全球先進發動機技術應用趨同性變化明顯。
12月1日,昆侖潤滑油杯“中國心”年度十佳發動機評選結果在上海揭曉。同期,由《汽車與運動evo》雜志、清華大學汽車產業與技術戰略研究院、上海交通大學汽車工程研究院聯合主辦,中國石油潤滑油公司鼎力支持的第二屆中國汽車發動機技術大會成功舉辦。
技術大會上,清華大學機械工程學院教授、“中國心”十佳發動機評審專家評審委員會主任王建昕帶來了引起業內廣泛關注的《汽車發動機核心技術發展趨勢》報告,對全球發動機先進技術應用變化趨勢進行梳理和點評。
看全球關鍵技術趨勢
1、汽油直噴(GDI)成主流
汽油缸內直噴(GDI)使噴油控制更靈活,有利于提高壓縮比和實現稀燃,技術優勢明顯。
噴油器側置GDI已得到普遍應用,大眾等歐洲公司引導了該技術發展潮流,繼而美國,近幾年日本也大量采用,中國近年來已有多款自主開發的GDI發動機量產。
歐美日三大板塊新車中的GDI汽油機占比快速提高,2015年是2009年的3-4倍,尤其歐洲占比已達75%,中國在2015年GDI占比也超過25%。
2、中置噴油器在歐洲大量應用
歐洲中置GDI技術應用情況
噴油器中置GDI系統,具有改善爆震、降低碳煙和機油稀釋等優勢,但也存在噴嘴安裝空間緊張,容易積碳導致耐久性不好,比側置GDI設計制造難度更大等問題。
2010年戴姆勒公司開始產業化,2014年歐洲新開發的汽油機全部為中置GDI,目前美國和日本尚未使用。
3、GDI+PFI雙噴油系統技術領先
GDI+PFI的雙噴系統,兼有兩者的優點,在不同工作條件下切換使用,PFI噴射主要用于冷啟動和中小負荷,GDI主要用于中高負荷及要求多次噴射的工況。
雙噴系統具有組織燃燒更靈活、控制爆震、抑制冷啟動時的碳煙排放等優勢,而成本增加不多。
目前采用雙噴射系統的有豐田公司和奧迪公司。
4、基于直噴+增壓的汽油機小排量化發展
以直噴+增壓為核心內容的小排量化(Down Sizing)顯著提高了汽油機的熱效率和動力性,升功率超過100kW,升轉矩超過200Nm的汽油機已不鮮見。
2015年,歐美日新開發汽油機中采用【GDI+T】 技術占比為75%~100%。
2015年,日本新開發的7款發動機中6款是【GDI+T】(另一款是HEV專用發動機),表明日本的思路在近兩年中有重大變化,也跟進了小排量化潮流。
5、提高壓縮比
國際上已有多家公司實現高壓縮比:非增壓12-13,增壓≥10.5。
提高壓縮比和增壓小排量,都使燃燒室內的能量密度成倍增高,導致“超級爆震”發生,其機理尚未完全搞清。這也是當今小排量汽油機研發難點。
清華大學研究表明,超級爆震現象有可能由“敲缸”進入了“爆震燃燒”,即“Knocking”變為“Detonation”。
6、高滾流比及高速燃燒的應用
提高進氣滾流強度可以加速宏觀的油氣混合,并在壓縮終了轉變為高強湍流,以加速火焰傳播。
高速燃燒在抵消稀燃和EGR等帶來的燃燒不穩定問題同時,可提高燃燒效率和熱功轉換效率。
7、米勒/阿特金森循環日企應用廣泛
米勒循環與阿特金森循環的原理相似,都是以膨脹比大于壓縮比的原理來提高指示熱效率。
最先由豐田公司和本田公司用于混合動力專用發動機,后在日本普通汽油車上也開始使用。
2014年日本新開發的10款發動機(非HEV)中有6款用阿特金森循環技術,歐美尚未見使用。
8、自動啟停技術(Start-Stop)全面普及
啟停技術,即汽車停駛和怠速時停止發動機運轉,汽車起步時快速啟動發動機進入工作狀態。
啟停技術的節油效果一般在5%左右。
9、EGR廢氣再循環大量應用
EGR系統
EGR原本是用于減低NOx排放,但在汽油機上使用可降低泵氣損失,進而改善中低負荷油耗,冷卻EGR還兼有中高負荷控制爆震和降低排溫的作用。
2014年,日本新生產的10款車用汽油機中有6款采用了冷卻EGR技術。
10、稀釋稀燃可降低發動機中小負荷油耗
清華大學在2010年提出了稀釋稀燃=空氣稀燃+廢氣稀釋的思路,Lean Dilution Combustion,綜合一代和二代GDI優點。
具有三種效果:體積稀釋、密度稀釋、活性稀釋。
試驗證明可以改善油耗7%~8%,同時降低NOx排放。
如果有更好的GDI發動機、更強的點火系統,稀燃范圍可進一步擴大,節油效果會更好。
11、基于低溫壓燃的高效發動機技術路線
沿用“火花點火,火焰傳播”燃燒方式,汽油機要實現50%的熱效率有很大難度。
“均質壓燃HCCI”可使汽油機熱效率大幅提高,在進行了十幾年的基礎研究后,目前面向產業化的研究仍在進行中。
中國研究者在第三期973計劃研究中,從燃料與燃燒融合入手,走“低溫壓燃”技術路線,以期實現高效低排放內燃機目標。
12、可變機油泵和冷卻水泵
電控水泵和電控機油泵可以根據發動機工況合理改變其壓力或流量,降低附件耗功,提高機械效率,可分別降低整車油耗1%~1.5%。
近幾年來,電控水泵和機油泵的應用明顯加快,從2013年僅在歐洲2個公司的產品上應用,到2014年發展到歐美日共6家公司應用,其中3家公司同時采用電控水泵和電控機油泵。
未來30年內燃機仍是汽車的最主要動力系統,車用汽油機的熱效率有可能在2020年左右達到50%,而柴油機將會更高,內燃機在節能減排方面將更具優勢。汽車發動機產業作為先進制造業的代表,技術含金量非常高,它是體現綜合競爭力的標志性產業,將是我國制造業、汽車產業實現創新驅動、轉型升級、由大變強的主戰場。
【免責聲明】上述資訊在于傳遞更多信息,不代表本網對其觀點贊同和內容的真實性負責,僅供讀者參考。凡注明馳譽車輛招商網的作品,為本網版權或有使用權,歡迎轉載,需注明出處。凡署名作者的版權歸原作者或出版者所有。本網部分信息由會員發布或來自互聯網,如不慎觸及您的權益,請聯系我們盡快刪除。
互聯網+移動互聯網,招商、營銷、推廣、無處不在!
便捷二維碼、一鍵撥號、一鍵分享、快速互動,緊抓商機…
打通微信平臺,緊密鏈接,全方位開拓市場,提高產品知名度…
主動出擊展示產品,讓采購軍團深度了解,提高品牌核心影響力!