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我国汽研 邹博文:车用燃气发动机电控技能开展趋势

时间: 2023-02-09   作者: 华体会体育比分

  2017慕尼黑上海电子展和慕尼黑上海电子出产设备展于2017年3月14-16日在上海新世界博览中心E1,E2,E3和E4,E5,E6馆举行。展会期间,轿车职业专家、企业代表以及工业链上下游供货商和技能服务商代表等粉粉露脸,奉上一场场有关新动力和智能网联轿车立异开展的深度沟通与共享。以下为部分讲演实录。

  我沟通的标题叫车用燃气发动机电控技能开展趋势。由于我自身是搞发动机电控的,咱们详细的运用对象是一个燃气发动机,便是天然气发动机。前面是一个工业的现状和远景介绍,我这有几条定论,榜首内然动力在数十年内不会完结,跟咱们这次主题有一些差异,可是全体趋势来说轿车的电动化、智能化这肯定是未来的一个开展方向,可是作为传统动力,内燃机来说的话应该说它还会在适当长的一段时刻内坚持生命力。第二,我国的车用动力,应该说我这个数据或许没有彻底更新,到2016年是保有量现已在1.94亿辆。

  从天然气轿车来说,我国现在在33个省推行,到2015年末就520万辆。应该说前面从1999年我国清洁轿车行动方案开端,那个时分天然气轿车就取得快速开展,也是差不多在十几年时刻里边开展到了500多万辆。特别是从2010年到2014年每年增长量都十分大,可是从2014年开端到上一年,由于油价,世界原油价格跌落形成油气差价缩小地,所以天然气轿车的开展受到约束。作为它的优点来说的话一个是它是低碳清洁燃料,削减二氧化碳排放。从它首要的分子结构来看便是甲烷,一个碳四个氢,是低碳清洁燃料。每年用气国内是用气220亿方,代替油1500万油,削减二氧化碳排放1000万吨,而且能够削减颗粒物排放。从动力的运用来看,由于它是一次动力率,由于咱们国家天然气有几种运用方法,一种是居民生活煮饭,还有发电厂,还有化工,还有车用。车用是一次动力运用,作为国家在天然气运用方针里边也是归于优先运用类。应该说从全体上来看,天然气车和汽油混合动力比较那么它在村庄路上和高速公路上面也仍是具有显着的二氧化碳减排优势。从开展远景来看,从2015年开端产销量呈现下滑。未来应该说天然气车和新动力车应该是一个协同差异化开展,由于新动力车的确从2014年是作为新动力轿车开展的,便是职业里边以为是元年,那么2015年是一个迸发增长期,进入2016年的新动力车应该说是一个自动调整期。2017年应该说新动力车自身的话它是一个健康开展这样一个情况。

  作为咱们天然气车应该说在本来是和电动车都是归为新动力车,从2012年开端天然气车是归为节能轿车这样一个版块。还有一方面应该说近期总理的政府工作报告里边也提出是开展清洁动力轿车,由于前面几年提出是开展电动轿车。所以说从开展来看应该说在未来一段时刻里边,咱们的这种清洁燃料轿车会走向多元化、电动化,也包含清洁燃料。

  还有便是我国制作2025节能与新动力轿车技能道路图也明确提出了仍是要推进以天然气为主的代替燃料轿车开展。2030年新车占比逐渐进步到8%。由于节能与新动力轿车技能道路图,其时我也在参与这个技能道路图的起草。依据猜测应该说到2030年我国轿车的产销量会到达一个峰值,就差不多3800万,作为咱们新动力车它的这种占比会到达40%,相应的由于它是多元化,天然轿车也有必定的比例。

  从技能开展来看,咱们国内干流的技能乘用车是燃料两用为主,发动机不变,和汽油动力比较动力性下降12%到15%,一L油等于1.1方气,这是传统所说的发动机本体不做优化规划的时分,比传统汽油车差一些。作为商用车,公交车、货车以单燃料为主,稀燃+DOC满意国V排放,1L柴油=1.3方天然气。关于双燃料功率比较高,差不多1L柴油=1.15方天然气。效果中心便是电控体系技能,乘用车咱们通常是选用外挂的ECU操控运用天然气的一些操控,还有一部分便是,咱们从前和德尔福协作敞开,开发一个操控器,既操控油又操控天然气这样一种方案。商用车也是根据汽油级的操控,开展首要是电子节气门加上会集喷发加上稀燃闭环,还有一些要害零部件。

  从国外技能开展来看,乘用车上面开展方向,专用发动机,二氧化碳排放比较低。商用车也是选用这种当量焚烧,加冷却EGR,加三元催化这样的技能道路,也是能够完成氮氧化物超低排放。未来咱们以为技能道路也便是一个是前面说到的专用发动机,一起结合先进的焚烧技能,比如说米勒循环,然后也还有一些轻量化资料的运用,包含发动机热办理,在电控体系上面首要是VVT,传统的增压技能专用操控战略,还有精密化操控这样一些战略。当然也包含这种混合动力的专用发动机的开发。

  从未来技能趋势来看,首要咱们做一个技能需求剖析,动力性上面前面也说到了,传统的开发方法由于对发动机自身不做一些从头规划,所以说它的动力性是较本来汽油有下降的,这便是实践上咱们的司机开车总感觉烧气比烧油差半个档。咱们做了专机开发今后能够进步动力性,处理一些包含加快呼应慢的问题。从经济上来说,咱们一个开展趋势肯定是要求发动机的功率更高,包含一些VVT和焚烧的专用操控战略。从排放来说要满意未来国六排放法规的要求,那么包含咱们乘用车这种RDE工况,对瞬态排放的要求更高了。包含一些排放的约束也是有了更高的要求,从运用性来说应该是单燃料功率更高,可是咱们会选用一个汽油后备这样一种方案。这个便是专机敞开,当然这个便是一些发动机敞开,首要是一些比如说焚烧体系包含净排气体系的优化,还有电控体系的一些匹配,比如说以缸内迸发压力排温等等为条件的这种匹配。

  这个是咱们的一些开发事例,包含1.8L的天然吸发发动机,咱们进行了专机开发。应该说咱们在中低转速区间,气耗得到了显着的优化,能够下降5%到8%。这是一款增压发动机,1.3T,也是大约能够燃料耗费率下降6%左右。从电控技能体系来看,应该说也有一个技能进步,咱们前面也说到了传统的这种操控方法是外挂一个这种燃气ECU进行操控。它在操控的时分是一种选用把汽油ECU作为黑盒子的操控方法。便是说我在焚烧的时分是把汽油ECU衔接的曲轴方位传感器信号,适当所以剪断了。实践上适当于本来弯曲传感器直连续的汽油ECU,它适当于把它剪断今后,先经过燃气ECU,然后再到汽油ECU。这种方法适当于前面说的把汽油ECU作为黑盒子,这种传统的方法就有几个缺陷,榜首个便是说它的,由于现在汽油ECU的OBD确诊越来越精密,会导致汽油体系进入毛病形式,导致耸车、加快无力这样的一些问题。还有便是说咱们在燃气的时分,没有这种VVT操控,而且咱们这种说剪断曲轴信号的这种方法会损坏关于最佳精密量的操控,也便是关于VVT的操控,实践上会形成全体功率的下降。传统的方法实践上会形成的功率下降大约是在12%的15%这样一个水平。咱们现在也选用了一些愈加自动的操控方法,我焚烧的时分我就不把这个线剪断了,我是燃气ECU来直接操控这个焚烧线圈,愈加自动的操控方法。一起在VVT的时分咱们也选用愈加自动的操控方法,适当于全体增大发动机的初期功率,它的应该说全体燃料经济功能够进步15%以上,这儿咱们有一个简略的图,从图上咱们能够看出来,咱们选了一个特征工况点,便是两千转,发动机两千转,应该说特别是这种部分契合工况,功率能够进步20%以上。

  这是咱们的一个开发事例,针对重庆的长安铃木启悦车,在重庆第三代出租车是天语地第四代便是启悦,满意国五排放今后,从功率上说,从燃料耗费看的线%。咱们进行了一个比照由于从轻量化视点,整车轻量化下降10%节约燃料耗费7%,所以这样算下来轻量化的奉献大约是9%,电器体系的节气奉献率在6%以上,由于还做了一些其他的变速箱包含轮胎的优化,估量节气率在1%到2%这样的水平。关于商用车首要的开展趋势便是满意未来的国六排放,尽管说现在商用车国六排放的法规没有正式发布,在上一年戏的时分有一个征求意见稿,可是根本依照这个思路来。一个是适当于瞬态工况要更精密化操控,从排放的技能道路来看的话,咱们国五排放选用稀燃,国六的时分会选用单量笔焚烧,加上EGR这样一种方案。

  从电控技能来看,一方面是咱们会选用这种可办窗空燃比这样的操控,让咱们的空燃比在一个宽规模内完成闭环操控。然后完成从国五到国六的无缝切换。关于增压操控,由于应该说增压的话不管是乘用车也好商用车也好,都是一个开展趋势,都是为了小屏化然后下降能耗。咱们也会选用应该说算是第二代的这种一些操控的战略,由于传统的操控首要是根据精密量的一些操控战略。应该说从国六开发的时分,就会选用能量守恒的操控,也便是说我涡轮供给的能量和压气机所需求的能量有一个这种能量守恒,然后来再核算我的,然后完成更高的操控精度以及进步它的瞬态呼应功能。

  前面说到大流量EGR,柴油机上面也是这样一条技能道路。还有天然气专用混合动力体系,这个是根据TSC这种动力传动一体化扭矩操控,首要是启停操控。这是国六发动机的开发方案。还有便是柴油天然气双燃料,双燃料这种形式功率比较高。这个是咱们的一个开发事例,现在也是在国家的科技支撑方案的一个项目。咱们现在现已完成了一轮样测的路试在陕西一款车上面,咱们开始算了一下燃料的本钱会下降50%。

  咱们的要害零部件技能,应该说一个电子化、电控化肯定是要害零部件的开展方向。传统的在天然气轿车上面都有一个减压器,相应的要把气瓶里边的两百公斤的气要减压稳压然后再供给给发动机的喷嘴。这也是一个中心零部件,曩昔咱们这个中心零部件是一种机械操控方法,是一种膜片绷簧的操控方法。所以相应它的不管是流量操控规模仍是它的操控呼应精度来说的话都是比较差的,应该说能够满意前面国四国五的排放要求,可是面临未来国六,特别是未来强调在国六的时分对瞬态的这种排放操控实践上是十分高的。所以咱们在面临未来排放法规的时分,会选用这种电控减压器。

  作为燃气轿车还有一个安全性问题,便是走漏会导致一些事端,所以说相应的咱们也开发了咱们叫根据多种毛病分级的报警体系。关于天然气走漏咱们也开发了专门的传感器,呼应时刻能够小于20秒。还有一些气瓶轻量化的技能,应该说也是进行轻量化设备,还有气瓶压力也会进步,然后完成也是为了终究意图都是为了节能减排。