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高压共轨不中用,国产柴油机很受伤

实验室资讯网时间:2018-06-26 点击: 百度搜索

【导读】发动机是汽车最重要的零件之一,犹如人的心脏。而电控柴油高压共轨系统则相当于柴油发动机的“心脏”和“大脑”,其品质的好坏,严重影响发动机的使用。柴油机产业是推动一个国家经济增长、社会运行的重要装备基础。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家,仅2017年,国内22家柴油机企业销售汽车用柴油机357.52万台,被广泛运用在工程车、农机和运输车辆上。......
TAG标签: 亟待攻克的核心技术 高压共轨 国产柴油机 柴油机

发动机是汽车最重要的零件之一,犹如人的心脏。而电控柴油高压共轨系统则相当于柴油发动机的“心脏”和“大脑”,其品质的好坏,严重影响发动机的使用。

柴油机产业是推动一个国家经济增长、社会运行的重要装备基础。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家,仅2017年,国内22家柴油机企业销售汽车用柴油机357.52万台,被广泛运用在工程车、农机和运输车辆上。

而在国内的电控柴油机高压共轨系统市场,德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。

高压共轨不中用,国产柴油机很受伤

高压共轨系统是柴油机的“心脏”

包括柴油机在内的内燃机的发明,使人类的许多梦想得以实现:汽车、农用拖拉机、飞机、潜艇、坦克等等,彻底改变了社会发展进程。

“电控柴油高压共轨系统是柴油机的燃料供给及喷射系统,同时也是实现柴油机电控功能的核心零部件,主要由高压油泵、喷油器、油轨、ECU、传感器、执行器等组成。”玉柴工程研究院副院长蒙小聪说。

至于高压共轨系统对于柴油机的重要性,蒙小聪认为:“如果说发动机相当于车辆的‘心脏’,那么电控柴油高压共轨系统则相当于柴油机的‘心脏’和‘大脑’。”

2014年,为了控制和减少汽车排放污染物以及降低能源消耗,我国在全国范围内开始实施国四排放标准。为满足排放标准,车用柴油机基本上都采用了高压共轨系统。

蒙小聪说:“高压共轨系统的喷射压力产生和喷射过程分开,能够高质量、灵活地将柴油喷射至燃烧室,和空气进行充分混合,减少柴油机的震动、油耗和降低排放,改变了柴油机在人们心目中‘噪音大、冒黑烟’的形象。”

同一台柴油发动机,用上不同的高压共轨系统,效果会不一样。“柴油机如果共轨系统工作不理想,从轻的方面来讲,会造成发动机性能恶化、排放达不到标准,如果更严重的话,发动机直接就‘趴窝’了。”蒙小聪说。

高压共轨不中用,国产柴油机很受伤

性能、功能、质量都还存在差距

目前,世界上主要的高压共轨系统供应商是德国博世公司、德国大陆公司、美国德尔福公司、日本电装公司等几个公司。“在国内,国外企业占据了绝大份额,他们的优势是近乎垄断性的。”蒙小聪说。

“国内的企业不是不可以做,例如专业相机,中国也可以做,但是和日本相比,水平要差一些,要做到相同成本更难。”蒙小聪说。

实际上,早在20年前,国内一些高校、机构就已经开展高压共轨系统的研发,比如无锡油泵油嘴研究所。近些年,成都威特、辽阳新风、龙口龙泵、重庆重油、南岳电控等公司也都投入巨资上高压共轨项目,目前都已经实现批量生产。

“在故障率这个指标上,国产共轨系统还难以达到国外先进产品的水平。”蒙小聪认为,和国外先进公司的产品相比,国产高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距,成本上的优势也不明显。

比如油泵喷油压力,国外企业可以做到2500bar(公斤力)甚至更高,国产系统也有少部分做到这么高,但都没经市场验证,质量风险还很高。

蒙小聪说:“这和我们在基础材料、工艺和装备上的差距有关系,比如喷油嘴的针阀偶件,加工精度要求非常高,我们的精度达不到,喷油质量就很难上去。再比如控制喷油的电磁阀,国内还没有很成熟的产品。”

此外是技术壁垒,国外公司非常注重对知识产权的保护。“绝大多数的技术要点都已经有专利保护,我们很难绕开。”蒙小聪说。

高压共轨不中用,国产柴油机很受伤

正因为做不到那么高的质量,使用国外共轨系统的代价也是相当大的。

国内一些做非道路用柴油机的企业,本身没有电控技术能力储备,现在如果直接用国外企业的高压共轨系统,他们的要价非常之高。“做一个项目,开发费用有可能都是千万元级的,这些企业会相当吃力。”玉柴工程研究院燃油系统设计技术总师莫宗华说。

蒙小聪说:“同一类型的共轨系统,进口的要比国产的贵20%—30%,外资品牌还有较大的价格空间。”

要从点点滴滴的基础做起

中国汽车工业协会的数据显示,2017年,国内22家柴油机企业销售汽车用柴油机357.52万台,同比增长23.98%。

在巨大的市场面前,同样是做高压共轨系统,我们为什么会比人家差?

“这些都是由点点滴滴的东西累积而成的,国外企业的成功是建立在深厚积累的基础上的。”蒙小聪说了两个让他印象深刻的例子:一是生产线上的工人。“我去过国外一家生产高压共轨系统的世界500强企业,他们生产线上基本上都是老工人,熟练程度非常高,工作一丝不苟。也许这就是我们现在所提倡的‘工匠精神’。”二是研发投入。“比如开发一个ECU的软件系统,国外的企业会投入几百甚至上千人,花几年的时间。而国内企业连1/10的投入都不到。”

不过,在提高国产高压共轨系统竞争力的道路上,也逐渐有了好消息。

2016年12月,莫宗华参加了在南岳电控举行的国产电控高压共轨系统项目“一条龙”调研活动。该项目由中国工程院院士李骏担任组长,目的是充分整合材料、工艺、零部件、主机厂、整车厂等行业资源,成立产业化联盟,解决关键共性技术。

而2015年以来,包括潍柴、玉柴、锡柴在内的国内几家大的柴油发动机厂家,已经开始尝试使用国产共轨系统。

高压共轨不中用,国产柴油机很受伤

“当然,目前量产的发动机还很少,这只是一个补充或者说是备份。随着国产共轨系统在车用柴油发动机上的应用逐渐增多,我们相信,国产共轨系统的竞争力在今后一段时间内会有一个大改观。”莫宗华说。

5月26日,腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾在“未来论坛X深圳峰会”上发表演讲,认为中国在基础科学研究方面基础还相对薄弱,他呼吁政府、产学研等各方通力合作,投入更多资源去做基础科学研究。

“这同样适用于柴油机技术。”蒙小聪说。

(本文来源:科技日报 记者 江东洲 刘 昊 )

(责任编辑:子豪)

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