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自主高压共轨研发取得新成果

五五X网  2020-11-13 19:07:59
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排放标准越来越严格。高压共轨技术也越来越受行业追捧。

年初,国四排放标准在全国范围内全面实施,很快国五已经被业内提上日程。根据《加强“车油路”统筹加快推进机动车污染综合防治方案》,2016 年起京津冀、长三角、珠三角等区域内重点城市全面实施第五阶段汽、柴油车排放标准。“实际上不管是国三升级国四,还是国四升级国五阶段,高压共轨都是柴油机排放升级的主流技术。”最近吉林大学汽车工程学院内燃机系主任孙万臣告诉记者,“国五产品的竞争,关键在于高压共轨产品的性能。”

博世、电装、德尔福等代表的国际零部件供应商在国四未全面实施之前就已经提前做好市场布局。国四实施之后,外资企业快速占领我国高压共轨市场。虽然与外资技术发展与市场扩展速度相比,我国自主品牌企业在产业整体发展上滞后于外资企业,但也在快马加鞭,通过自身发展慢慢缩小与外资零部件的距离。

4月16日,科技部高技术中心组织专家对“863”计划现代交通技术领域主题“汽车动力总成关键技术”课题“柴油机电控高压共轨燃油喷射系统”进行了验收,由辽宁新风企业集团有限公司(简称“新风”)完成的该课题得到了验收专家的全票同意,顺利通过验收。这标志着我国在国五发动机核心技术上取得了新的突破。“该项课题研究能降低柴油机行业在关键技术及关键零部件生产上对国外企业及科研机构的依赖,提升国内柴油机行业的自主创新能力。”孙万臣说。

■企业完成“863”课题

2012年,科技部设定了21个“863”课题,其中包括11个柴油机相关课题,排放水平均为国五或欧六。4~6月,这些项目陆续进入验收期。“柴油机电控高压共轨燃油喷射系统”就是第一个通过验收的课题。

课题开展了电控高压共轨燃油系统仿真、参数匹配及优化技术设计,高速电磁阀运动及响应分析,高压泵、电喷控制器动力学分析等研究;自主开发了高压油泵、共轨管以及喷油器总成、ECU软硬件系统;完成了高压共轨系统可靠性试验,进行了发动机整机匹配与标定。

2012年到2015年,新风按照计划做了大量工作。2012年,新风主要做了机械部件的产品设计、ECU的硬件开发和测试;2013年进行共轨零部件的测试、ECU软件的开发以及国五样机的准备;2014年开展发动机的排放标定、优化和共轨系统的可靠性测试等。

在电控部件方面,新风完成了满足国五标准的ECU(电控单元)开发设计;完成平台化电控单元(ECU)硬件开发,满足国五阶段国内不同客户的功能性和可靠性要求;完成电控单元系统功能开发和软件开发,形成基于扭矩管理的动力系统一体化控制策略;完成发动机的标定匹配。

■产品可靠性有突破

新风研发的国内共轨系统实现了两项突破:一是将国内共轨系统产品的喷射压力从1600bar提升到了1800bar,可以满足国五标准;“可靠性与稳定性是当前国内外共轨系统最大区别。”孙万臣告诉记者。而据该项目的召集人楼狄明了解,新研发的共轨系统第二点新突破就是体现在产品的可靠性与稳定性上。

据介绍,新风研发的是国际上第三代共轨技术。产品可靠性和稳定性体现在机械系统电控单体泵的工程化结构设计上,如新风共轨喷油器是一种中孔蓄压无静态泄漏的喷油器,该中孔蓄压无静态泄漏喷油器控制柱塞与锥面球阀式开关构成的液力控制腔与喷油器体中心孔腔均为高压腔,两者之间在不喷油时没有液力差,所以在偶件之间没有高的压力差,不存在燃油泄漏。针阀体的中孔与喷油器体中孔腔相通,均为高压油腔,之间不存在压力差,所以油嘴偶件间缝隙也不会产生高压泄漏。该中孔蓄压无静态泄漏喷油器只有一付偶件,针阀与针阀体之间不再是偶件,因此针阀与针阀体间卡死的几率大大降低,同时也不存在针阀与针阀体间由于磨损造成的泄漏增大的失效模式。该中孔蓄压无静态泄漏喷油器结构简单,加工成本得到改善。其独特的结构设计提高了喷油器的密封可靠性,降低了对燃油清洁度敏感性,提高了国五产品的可靠性和稳定性。

新风的产业化能力和成熟性也是新风共轨系统最大的竞争力。据介绍,新风研制的高压共轨系统可形成40万套的年产能,产品的成熟性得到了产业化的考验。


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