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广汽:多点电控喷射技术:燃料喷射系统该换代了

发布时间:2019-04-15 00:39编辑:澳门银河网站浏览(123)

      靠近餐饮区,有一个不大的展台,蓝色的背景板前,两台记者不曾见过的仪器持续发出“哒哒”的声响,陆续有人被吸引至此询问,并时不时露出惊讶的表情。这是上周第十四届中国国际内燃机及零部件展览会上的一幕。

      整个国家会议中心内,可以见到各类内燃机主机及零部件、再制造技术和产品、发电设备与分布式能源、专用制造装备以及相关技术和服务。《中国制造2025》的出台以及“一带一路”战略的落实,促进了亚非欧国家和地区交通运输、能源建设的推进,也为高品质内燃机产品提供了广阔前景,而自主核心技术将是我国内燃机技术起跳的着力点。

      这家不大的企业来自山东潍坊,目前名不见经传,但很有可能改变我国燃气发动机的产业格局,原因是他们手中握有自主研发的气体发动机多点电控喷射系统以及该系统的核心,喷射阀。

      “遗憾的是,这个领域基本为国外所垄断,国内企业基本上没有任何市场地位。”王秀强告诉记者,在汽油机行业,主流燃料喷射技术为化油器阶段时,我国尚存在相当数量的化油器生产企业,然而,随着排放法规的升级、严格以后,电喷技术路线逐步成为行业的主流,我国的化油器生产企业由于创新滞后,很快被淘汰出局,汽油机燃料喷射从此成为外企的天下。

      柴油机燃油喷射系统在国Ⅱ阶段以前,民族品牌曾经得到了较快的发展。但国Ⅲ阶段以后,以德国“博世”、美国“德尔福”、日本“电装”为代表企业开发的高压共轨技术逐步开始应用,到了国Ⅳ阶段以后,高压共轨技术路线已经成为行业首选甚至必选,传统的喷油技术将很快被淘汰,国内的大部分油泵油嘴企业面临很尴尬的境地,长久的安逸与满足现状,技术上已被国外发达国家远远地甩在了后边,短时间很难望其项背,行业中出现了不上马高压共轨产品“等死”,上马“早死”的悲哀局面。

      天然气等气体燃料储量丰富,价格低廉,且作为一种清洁能源,近几年发展很快,以气体燃料为动力的气体发动机,得以迅速的发展,这为我们带来了新的机遇,尽快开发先进的气体发动机电控喷射系统,发展民族品牌,抢先市场先机,是国内行业的共同责任。

      遗憾的是,在该技术领域,目前又被国外企业抢得先进,据了解,国内主流的天然气发动机生产企业,采用的气体燃料喷射系统,主要还是来自美国的伍德沃德、德国的海茵茨曼、博世等国外公司。

      持续的创新滞后,为整个行业敲响了警钟。值得庆幸的是,由于发展时间较短,国外主流气体发动机喷射系统的技术方案,仍处于起步阶段,预混技术路线先天的技术缺陷,为国内企业的创新并最终超越,提供了可能。

      “单点预混技术路线,将空气与天然气在进气管道中预先按一定比例混合,然后在发动机进气冲程时进入气缸内燃烧做功,其技术特征与汽油机的化油器模式类似,该路线技术落后,价格昂贵。发动机的动力性、经济性、排放指标都相当不理想,且存在爆炸等安全隐患,国外公司虽然在该方面做了大量的工作,但由于技术路线的先天缺陷,一直为行业所诟病。

      研发类似于汽油机多点电喷技术的气体发动机电控多点喷射技术,大幅度提高气体发动机的整体水平,是行业的共同期望。

      力创团队在本次展会,成功推出了凝聚其心血的气体发动机新一代核心技术产品——电控多点喷射系统,其产品共展出了两大系列:应用于车机的车用气体发动机电控多点喷射系统和用于发电机组、船级等大型、超大型气体发动机的电控多点喷射系统,并展出了两套系统的核心部件:电磁气体喷射阀和液控气体喷射阀,其中电磁气体喷射阀,可满足单缸100kW以下的气体发动机需求,液控气体喷射阀,可满足单缸1000kW以下的气体发动机的需要,两套系统,配套范围包括了世界上所有的发动机。产品总共取得了6项发明专利,12项实用新型专利,一项国际专利也在申报过程中。

      记者了解到,系统的组成部分大致有,电控单元(ECU)、喷射阀、传感器、线束、火花塞等。ECU就是发动机的“大脑”,对整个发动机进行控制。而传感器则是一套数据采集系统,随时检测发动机的状态。根据进行运算,ECU给喷射阀发送指令喷气,指挥火花塞点火。

      在帮着记者解析技术原理的过程中,王秀强先讲了个小故事:不久前,力创公司同上海交大和山东大学的行业知名专家交流时谈到,公司已经成功开发出了气体发动机电控

      多点喷射系统,行业专家连说不可能,绝对不可能,国内外公司还没有成功的先例,主要瓶颈是喷射阀,因为世界上还没有发现哪家公司能生产出该产品,直到力创公司让他们看到了产品并合作进行了测试,他们才信服并大加赞赏。

      专家当时否定这个方案的原因是,“因为做不出这个喷射阀”。没错,喷射阀就是核心中的核心。

      力创的多点顺序气门前喷射(缸内直喷)技术路线,可以使天然气发动机的动力性能有很大的提升,并降低了气耗量,同时降低了有害物质的排放,提高燃料经济性。但天然气喷射阀的设计非常具有挑战性。

      “喷射阀的响应特性与喷射量之间是相互矛盾的。”王秀强介绍说,追求较高的喷射响应特性时往往会限制喷射量,而追求较大喷射量时往往会牺牲阀的响应特性。力创科技的技术人员创新性的专利技术突破这些限制,完美解决了喷射速度和喷射量的平衡。

      这个阀的原理,说起来比较简单点,由于气体燃料相比液体燃料,体积增加600多倍,为满足发动机需求,要把阀门做得很大。可问题是,气体也是有压力的,较大的气体压力作用在阀门上,会产生较大的作用力,阀门的控制需要独特的设计,此前这是一个国内外都没解决的问题。“我们做了两个阀片,压力平衡掉了。”王秀强说出了“核心机密”,但他不担心,这个原理别人知道了,也做不出来。

      据介绍,目前国际上还没有公司掌握这项技术。国内外也曾出现过同类天然气喷射阀,但其仅能满足小功率天然气发动机实现多点顺序喷射的需要——力创的电磁气体喷射阀和电控液压气体喷射阀两套专利体系使气体喷射阀产品覆盖100kW至数10000kW功率段的多点顺序喷射的需求。不仅如此,力创科技的技术人员还解决了这种喷射阀的生产工艺问题,确保产品批量生产的性能与质量,并且目前已经完成了产业化生产测试准备工作。

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