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高压共轨技术助力国Ⅳ全面实施

作者:佚名  来源:汽车零部件  时间:2015/1/26 8:13:42

中国汽车零部件网:

  “大家知道高压共轨系统是谁发明的吗?”在近日举办的一次会议上,有人抛出了这样的问题。
  时间进入2015年,从今年1月1日起,国Ⅲ柴油车将不得销售,柴油车市场进入真正意义上的国Ⅳ时代。无论何种后处理路线,采用高压共轨系统都是实现国Ⅳ的重要手段,这是众所周知的,但要完整回答文章开头提到的问题,却并不容易。
  2014年12月29日,作为国内高压共轨行业的领军企业,辽宁新风集团有限公司副总经理李绍安向记者回顾了高压共轨系统的发展历史,并对目前市场状况进行了分析。
 
   两代高压共轨技术均起源于ETH
  “高压共轨系统是上世纪90年代开始发展起来的新一代柴油机燃油喷射系统,因为其明显的技术优势,很快取代了直列泵以及电控单体泵、电控VE分配泵、康明斯蓄压喷射系统CAPS等传统的柴油机电控燃油喷射系统,成为柴油机燃油系统的主流技术路线。”李绍安介绍说。
  高压共轨技术来源于瑞士苏黎世联邦理工学院(简称ETH)。20世纪60年代,该学院教授Robert Huber 成功开发了柴油机电控共轨系统原型。1983年,Marco Ganser 在ETH以“Electronically Controlled Accumulator Injection System for Passenger Car Diesel Engines: theoretical and experimental studies”为课题获得了工学博士学位,这是全世界第一代高压共轨技术的研究论文。
  在完成第一代共轨技术研发后,ETH继续进行深入研究,并在2001年发布了第二代高压共轨技术。第二代共轨技术在喷油器上采用了中心蓄压原理,避免了针阀偶件两端压力差带来的高压燃油泄漏、细长高压油孔节流带来的喷油量不均匀、1微米左右的粒子卡住喷油器造成故障等不利因素,更适合中国燃油状况。此外,第二代技术在高压泵上采用了强制润滑,使得第二代高压共轨系统最初的设计压力就达到1800bar。
  欧美日积极开发高压共轨产品
  基于ETH的第一代高压共轨技术研究成果,日本电装公司藤泽英也等人在1995年开发出ECU-U2共轨系统并用于日野Rising Ranger重型卡车的J08C柴油机。1990年,意大利Centro Ricerche Fiat and Elasis的Magneti Marelli也开发出轿车上使用的高压共轨技术,出售给德国博世公司进行批量生产。1997年,博世的第一代高压共轨产品应用于菲亚特Alfa Romeo 156 轿车2.4 JTD柴油机以及Mercedes-Benz C 220轿车的CDI柴油机上,并很快取代了电控VE分配泵等传统的燃油系统,成为世界柴油机的主流,被称为20世纪内燃机技术的三大突破之一。
  由于第一代高压共轨产品的最高压力是1350bar,博世改进后将其最高压力提高到1450bar,面向轻、中型柴油机,称为博世第二代共轨产品,于2004年引入中国。“目前博世在中国国Ⅳ阶段推广的是二代共轨产品升级版,最高压力为1600bar,并导入了无锡威孚集团开发并生产的CB18、CB08高压泵,以本土化降低高压共轨产品的生产成本。此外,博世面向重型柴油机的共轨高压泵CPN2是收购日本ZEXEL公司得到的技术,也于2004年引入中国。”李绍安介绍道。
  除博世外,美国德尔福公司继承了英国卢卡斯CAV公司1998年在SAE年会发表的紧凑型喷油器设计结构,面向轻型柴油机推出共轨产品;德国西门子首先在世界上推出了压电式共轨喷油器,在欧洲和美国有很少量的应用实例,如福特在巴西生产的1.8升柴油机。至于日本电装,1999年,其第二代共轨产品ECD-U2P系统的最高压力提高到1600bar。2003年,电装推出了面向中、轻型柴油机的HP3、HP4高压泵,最高压力提高到1800bar。此外,美国康明斯公司也在开发、生产和博世结构类似的重型柴油机高压共轨系统。
  新风引进第二代高压共轨技术
  ETH的第二代高压共轨技术得到了德国利勃海尔集团的注目,专门成立CRT公司针对第二代高压共轨技术进行批量生产的工艺研究和适应性改进,2005年向中国、日本出售此技术。
  2006年,辽宁新风企业集团斥资500万欧元购买了德国利勃海尔集团的高压共轨技术许可证,在技术优势上奠定了基础。
  “因此,新风是在世界上第二代高压共轨技术上发展起来的,具有牢固的技术先进性。”李绍安告诉《商用汽车新闻》记者:“具备了第二代高压共轨技术优势的新风高压共轨产品,获得了长城、云内、莱动等柴油机制造企业和福田、广汽吉奥、中兴、黑豹、凯马等汽车制造企业的青睐。2014年底,搭载新风共轨系统的福田、广汽吉奥、中兴、黑豹、凯马等品牌的轻卡、微卡、皮卡陆续上市,迎接国家即将全面实施的国Ⅳ排放标准。新风集团在高压共轨产品的开发和产业化上成功地走出了一条引进、消化吸收到再创新的道路,已经形成了强有力的研发团队和产品平台,具备了三维仿真分析、液力模拟、CAE设计、测试分析等自主研发的技能。在满足国Ⅵ排放标准的高压共轨产品上,新风正在与国际企业、研究机构共同开发2200~2500bar的高压共轨产品,逐步实现年产200万套高压共轨系统的能力和与之相适应的研究开发能力。

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