2019年5月20日，在呈送2019年5月16-17日舉辦的維也納汽車行業(yè)研討會的一篇技術(shù)報(bào)告中，德爾?？萍?/span>（Delphi Technologies）公布了500+Bar 全新汽油缸內(nèi)直噴式（GDi）燃油系統(tǒng)。與之前先進(jìn)的350 Bar系統(tǒng)相比，該新系統(tǒng)可以將顆粒物排放大幅減少50%，同時(shí)無需高昂的代價(jià)調(diào)整發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)。減少廢氣顆粒物數(shù)量（包括小于23 nm的顆粒物）將有助于汽車制造商滿足全球日益嚴(yán)格的未來排放標(biāo)準(zhǔn)。
降低發(fā)動機(jī)排放可在催化劑起燃前的關(guān)鍵期減少尾氣排放，并降低對高成本的排氣后處理系統(tǒng)的依賴。監(jiān)管測試（包括真實(shí)駕駛排放測試）表明，該系統(tǒng)切實(shí)降低了廢氣排放量。2016年底，德爾?？萍?/span>開始量產(chǎn)業(yè)內(nèi)首個(gè)350 Bar 汽油缸內(nèi)直噴式（GDi）燃油系統(tǒng)，相比業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的200 Bar系統(tǒng)，它將廢氣顆粒物量顯著減少了70%。
德爾福科技汽油系統(tǒng)首席工程師Walter Piock表示：“一直以來，業(yè)內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識到，將噴射壓力提至500+ Bar可大幅降低發(fā)動機(jī)排出顆粒，同時(shí)改進(jìn)二氧化碳排放及燃油經(jīng)濟(jì)性。”
主要的挑戰(zhàn)在于如何在不增加泵驅(qū)動負(fù)荷的情況下實(shí)現(xiàn)如此高的壓力。大部分發(fā)動機(jī)利用凸輪軸驅(qū)動而帶動GDI泵，若采用傳統(tǒng)方法，通常則需要進(jìn)行代價(jià)不菲的重新設(shè)計(jì)，強(qiáng)化凸輪軸機(jī)構(gòu)。
Piock透露：“我們?yōu)?00+Bar 的GFP3 泵設(shè)計(jì)了一套創(chuàng)新型內(nèi)部密封系統(tǒng)，在一些應(yīng)用中，我們設(shè)計(jì)了小型化的柱塞直徑，防止增加驅(qū)動機(jī)構(gòu)負(fù)荷。”
利用德爾福科技的新系統(tǒng)，無需對現(xiàn)有凸輪軸傳動系統(tǒng)的大部分組件進(jìn)行高成本的改動，發(fā)動機(jī)即可擁有500+Bar噴射壓力。
在改善城市空氣質(zhì)量與降低溫室氣體排放的雙重要求下，燃料噴射系統(tǒng)成為滿足未來立法目標(biāo)的重要一環(huán)。德爾?？萍?/span>的500+Bar系統(tǒng)將有助于汽車制造商應(yīng)對這兩種挑戰(zhàn)。
Piock表示：“相比業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的200 Bar系統(tǒng)，我們的350 Bar 汽油缸內(nèi)直噴式（GDi）燃油系統(tǒng)可將廢氣顆粒物減少70%。而相比350 Bar系統(tǒng)，我們的500+Bar 汽油缸內(nèi)直噴式（GDi）燃油系統(tǒng)則在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步將廢氣顆粒物減少多達(dá)50%。”
為了生產(chǎn)整套全新的500+Bar系統(tǒng)，德爾?？萍奸_發(fā)了所有系統(tǒng)組件，包括：Multec16噴射器、泵、鍛造共軌以及相應(yīng)的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)與軟件。這些組件進(jìn)一步提升了耐用性與可靠性，并符合現(xiàn)有組裝限定要求及接口規(guī)格，因此無需對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)進(jìn)行物理更改或僅需少量更改。500+Bar系統(tǒng)預(yù)計(jì)將于2022年后投入量產(chǎn)使用。
面向重型車輛的高壓天然氣噴射
提交給此次研討會的第二篇科技報(bào)告是由西港燃料系統(tǒng)公司與德爾福科技共同準(zhǔn)備， 將介紹創(chuàng)新型的西港高壓直噴HPDI 2.0TM系統(tǒng)。這套先進(jìn)的系統(tǒng)利用高壓天然氣降低了重型商用車輛“從油箱到車輪的”二氧化碳排放量。
這套HPDI 2.0系統(tǒng)可將二氧化碳排放量減少20%。若使用可再生天然氣，該套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)近乎100%的減排效果。
全球各國正在實(shí)施二氧化碳減排戰(zhàn)略。2019年4月，歐盟實(shí)施新法規(guī)，要求重卡原始設(shè)備制造商（OEM）到2025年將每輛卡車的二氧化碳排放量在2019年基礎(chǔ)上平均減少15%，到2030年減少30%。
僅需極少變動，西港HPDI 2.0TM系統(tǒng)即可安裝于采用現(xiàn)有可靠技術(shù)的重型柴油機(jī)與卡車上。該系統(tǒng)可將二氧化碳排放量減少多達(dá)20%，因此2029年前各OEM可憑借該系統(tǒng)讓現(xiàn)有卡車滿足歐盟監(jiān)管要求。
德爾?？萍?/span>專有的控制閥策略能夠讓西港的新型雙同心針形噴嘴先完成小部分柴油引燃噴射，然后進(jìn)行更大規(guī)模的天然氣主噴射。單獨(dú)的柴油引燃噴霧自動點(diǎn)火，從而提供了分布于整個(gè)空間內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)火源，確保一致的天然氣噴射點(diǎn)火。隨后，主要以非預(yù)混方式繼續(xù)進(jìn)行天然氣燃燒。因此，消除了發(fā)動機(jī)爆震，并保持基礎(chǔ)柴油機(jī)的壓縮比。由于未預(yù)混天然氣，僅需減少燃料流即可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制；且無需部分負(fù)荷節(jié)流。
德爾?？萍疾裼腿剂蠂娚湎到y(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)組件產(chǎn)品工程總監(jiān)James Kewley表示：“天然氣在柴油機(jī)循環(huán)中的燃燒實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)柴油機(jī)等同的功率密度與燃燒效率。因此，天然氣降低二氧化碳排放量的潛力得以充分發(fā)揮出來，而且不會產(chǎn)生因進(jìn)入奧托循環(huán)而產(chǎn)生的不利結(jié)果。這將有助OEM應(yīng)對日益嚴(yán)格的法規(guī)要求，尤其是可以緩解因進(jìn)一步降低重卡二氧化碳排放量所帶來的更大壓力。”
維也納汽車研討會
研討會期間，與會代表還將了解更多德爾?？萍济嫦騻鹘y(tǒng)動力、混合動力及電動輕型與商用車輛的最新動力推進(jìn)系統(tǒng)。其中包括支持全球各大OEM推進(jìn)電氣化之路的最新技術(shù)，以及在整個(gè)車輛生命周期內(nèi)應(yīng)對嚴(yán)酷多變環(huán)境（如：極端溫度、濕度、鹽分、振動與各類流體）的解決方案。
關(guān)注本刊微信訂閱號