李晓路：法规引导未来柴油发动机路线

　　经过近十年的高速增长，中国汽车保有量已经超过1亿辆，约占全球的10%；这一方面显示了中国市场的重要性，另一方面汽车保有量持续高增长带来诸如石油大量消耗、环境污染等一系列问题。如何将清洁柴油技术推广到数量庞大的乘用车行业，进而推动高能耗、低效率的轻型柴油机产业升级，是行业内外普遍关注关心的话题。

　　10月26日，“中国绿色柴油机产业发展论坛”在同济大学召开，各界专家汇聚一堂，探索中国汽车可持续发展的新思路。在论坛上，德尔福中国柴油系统的李晓路总工程师给我们做《轿车柴油机系统技术》的演讲。李晓路指出，德尔福作为柴油发动机燃油系统的主要供应商，提供了高压共轨的路线图，同时指出法规引导未来的柴油发动机路线。

　　德尔福中国柴油系统总工程师李晓路博士

　　以下是演讲实录：

　　各位下午好，首先感谢组委会给我们创造了一个相互交流的平台。

　　今天我主要介绍的是一个欧洲在柴油轿车发展的一些技术，刚才各位专家都提到了柴油轿车在欧洲的市场份额，赵司长提到平均60%，刚才博世的傅思昉先生提到法国柴油轿车占到72%，中国的柴油轿车还不到百分之零点几。这些差距除了政府的一些鼓励政策以外，还有一个重要原因，就是欧洲柴油技术的突飞猛进。所以今天我要介绍一下目前欧洲柴油发动机的一些新技术，然后我们德尔福作为柴油发动机燃油系统的主要供应商，我们提供的高压共轨的路线图。最后我还要和大家分享一下，我们德尔福柴油技术一些示范性的应用。

　　我开始还是从法规开始讲起，因为法规引导未来的柴油发动机路线。

　　今天上午PSA的Alain Klein先生已经提到了即将出台的欧VI排放法规，我这里不花非常多的时间。PSA大家知道是欧洲柴油轿车的领跑者，我们德尔福和PSA一直是有长期的合作关系。

　　我这里简单提一下欧VI排放的第二阶段，2007年实施，会增加一个新的排放测试，叫RDE，这个是在整车上进行，是从三万个道路数据库随意挑出的一个道路测试，然后感觉发动机整车特性重新制定一个排放测试，这和我们传统，目前使用的NED排放循环不同，就是它是随机性的，你事先不知道怎么优化，这就要求对整个发动机所有工况都必须进行严格的标定优化。

　　第二点要提到的就是，各位专家也陆续提到了，欧盟正在制定，准备推出的一个全新的排放设施法规，这里写到2017年，因为我们德尔福积极参与这项新法规的制定，我们最新的信息，我们可能还要往后推一点，但是这个法规比现有的欧洲排放法规，以及明年即将出台的美国第三阶段排放法规更加苛刻，最高速度从120增加到132，最大加速度，平均速度，以及整个排放循环时间等等，都极为苛刻。

　　还有一点比较重要的，可以看得出来，这是加速度曲线，这是车速曲线，损害循环占的比例非常大。这就对我们发动机的技术提出新的挑战，上午PSA的先生说的，包括影响我们后处理，还是SCR技术的选择，都会产生影响。

　　还有一点新的排放法规对测量排放物也大大增加，因为我们现在传统四个排放物增加了ANO2，还有M2O等等，排放物的内容增加了很多。

　　我这里列举了一下，为了达到欧VI的排放法规，以及以后出台的欧VII的排放法规。目前一些发动机的技术，这里面有一些持续改进的技术，包括上午魏秘书长提到Downsizing Downspeeding，以及燃油系统的升级换代，这些持续改进过程，还有目前已经采用的技术，包括双增压，包括一些后处理的技术，还有一些是正在研发的技术，比方说迅速燃烧等在柴油机的应用。

　　当然这个核心技术还是缸内净化，这里有燃烧室设计的改进，包括大家知道这个压缩比降下来，为了降低NOx排放。包括气歧的管理，以及燃油系统的升级，目的是一个，提高改进缸内的净化，燃烧更加充分。

　　这里举一个例子，燃油系统我们提到轨压逐步的提升，这里有一个例子，如果输出同样的功率，如果采用2000巴的系统，比较2280，2480，2680的系统，我们可以看得出来同样的输出功率油耗确实能够省，所以这是一个，对我们国家共轨系统供应商来说是一个不断的挑战，包括燃油系统，每个零部件能够承受这种轨压。

　　刚才提到Downsizing，Downspeeding就是降低发动机燃烧速度，从而降低摩擦，这里举一个例子，把发动机升程降低以后为了达到同样的输出扭矩，我们的平均有效压力往上提，这个例子就是说越往上提，越靠近油耗最低的燃烧区域，发动机的效率越高，所以Downsizing和Downspeeding都往这个方向走，从而达到更好的燃烧性能。如果说欧V必须要用颗粒捕捉仪的话，到了欧VI阶段NOx后处理，我们当时讨论了SCR技术，其实还有第三种技术，如果针对小型轿车，我们用一个低压EGR跟高压EGR混合使用，同样也能达到欧VI的排放法规。

　　下面介绍一下德尔福高压共轨系统的路线图，可能分为三个系列，第一个是大众型的高压共轨系统，这个是以传统的电子阀，喷油器为代表的高压共轨技术，这个应用范围是最广的。然后第二类叫单缸泵共轨技术，这个针对小型发动机，就是小于一升的发动机它的应用，它的特点就是将这个油泵直接按插在凸轮轴上面，由凸轮轴直接驱动，从而可以降低油泵的驱动系统，以及油泵的机油冷却系统，从而降低成本，这一款高压泵动技术，它的应用对象是国内的微面，微塔，以及城乡结合的交通工具上面，我们认为这个应用在中国会有非常好的前景。第三类是高端的高压共轨技术，这个是以直接驱动压电喷油器为代表，它用在高端的轿车上面。

　　这个是我们德尔福传统电磁阀喷油器的发展方向，这个刚才提到了轨压不断的提升，2800到2280，以前我们总是认为，电磁阀喷油器做到欧V就结束了，做不到欧VI，实际上不是这样，电磁阀喷油器还有很长的寿命周期。

　　然后几项改进发展的方向，一个是降低回油，从而可以省去回油冷却装置，从而降低二氧化碳的排放。还有增加多次喷射的能力，减少多次喷射之间的间隙，以及各种油品，这是传统电磁阀的发展方向，这是我们德尔福的尖端产品，它可以做到零回油，多次喷射的间隙基本上可以达到零，所以可以实现多次喷射，反应速度更快，还有一个优点，传统喷油器如果只有开跟关两个状态的话，电磁阀喷油器可以实现半开状态，可以连续调节。

　　这张图对比了一下电磁阀喷油器和压点式喷油器的喷油速率，大家可以看出对应相同的时间，压点式喷油速度会更快，这是它的一个优点，第二个优点它的喷油速率基本不变，不随着你轨压的变化而变化，而传统电磁阀喷有器你轨压越低它反应速度相对比较慢。第三个特点我们可以调节这个喷油速率的斜率，对预喷来说，我们可以让斜率调的小一点，让它预喷量不要喷太多，不至于形成烟，也可以在开启的过程中改变这个斜率，这个是压电喷油器的优点，我们可以随心所欲的调节喷有器。

　　另外一个特点，是在启停策略的优势，为了让再次启动时间减少，我们再次启动有两个条件，一个是同步，第二个就是喷油，喷油器要喷油有一个最低的喷油压力，用这个压电喷油器可以形成零回油，它能够在相当长的时间内保持不变，这样的话再次启动喷油器就不需要重油泵重新泵油，就能达到最低的喷油压力的需求，所以可以改善再次启动的时间。

　　下面介绍这个是我们新一代的油泵产品，这个油泵的特点结构非常紧凑，只有一个组塞，由于喷油量的不足是靠提高油泵的转速得以实现，所以它可以实现合速比1:1，这样的话通过提高泵油速率来弥补它的油量不足，但是它的结构非常紧凑，可以省很多零部件。

　　这个就是刚才提到的一个用压电晶体和六系的油泵组合的一个紧凑板的共轨系统，这个共轨系统特点就是，它的机械输油泵被电子输油泵给取代，这样的话我们可以控制电子熟油泵，同时根据需求进油量，而不是传统机械输油泵一样的，每次都泵同样的油，这样可以省油耗。压电晶体式喷油器没有回油，所以省去回油管道，以及回油冷却装置，这一套系统显示了我们如何提高共轨系统，液滤系统的效率，一个典型的例子。

　　除了硬件上的以外，软件控制上，为了刚才提到的欧VI第二阶段排放法规瞬态相应的提升，我们也在研发下一代的控制策略，这里举了一个例子，在欧六发动机上装上了缸压传感器，从而能够实现在线避环控制，目的是随时随刻监控喷油正值，能够调节喷油正值，然后可以根据不得的油品找到最佳的喷油。我们有这种例子，在国内开发的发动机出口以后，由于燃油的差异导致燃烧效率并不是最优，这一套系统就可以形成，通过这个方式来纠正这些缺点。这个策略只是我们所有发动机控制的策略之一，我们这里列举了一些我们主要发动机管理的控制策略，蓝颜色是针对我们燃油系统自身的控制子策略，绿颜色的是针对发动机，以及后处置的控制策略，刚才博世放的傅思也提到了，如何控制燃油系统和零部件，包括喷油器生产下线一致性的控制，包括喷油器在整个发动机生命周期中的自学习，校正飘移，包括喷油器多次喷射之间相互干扰的补偿，以及轨压控制，以及各缸均匀控制，以及我刚才提到的喷油速率的改变。

　　下面关于发动机的控制涉及到刚才我提到的，就是这个蓝色的B环控制，OBD诊断，EGR，高压EGR，低压EGR的配合使用，空气管理等等，以及后处理，包括DPF，包括SCR，所有的控制策略，我们具备了所有这些控制策略。

　　下面我举几个我们德尔福应用燃油系统比较成功的典范，第一个是我们用在德国大众POLO车，三缸发动机的一个应用，用到我们刚才用的油泵，结果1.2升的发动机，我们二氧化碳的排放87克，油耗是3.3升/百公里，非常低。

　　第二个例子是用在奔驰轿车上面的一个例子，右边性能参数是我们的竞争对手六缸三升发动机能达到的一些技术指标，而左边这一栏是我们四缸发动机达到的一些技术指标，而中间这一栏是混合动力，是四缸发动机加上15千瓦的点机，可以看得出来，通过四缸发动机加上混合动力，我们能够达到超过六缸发动机的性能指标，包括最大扭矩，油耗4.1升，以及二氧化碳排放109克。

　　这个例子今天早上PSA的Alain Klein先生也提到了，我们在标致3008上有混合动力的应用，我们实现的油耗是3.8升/百公里，以及二氧化碳排放99克。

　　最后一部分就是介绍一下，展望以后未来的发动机发展趋势，驱动力，还是节能减排，然后二氧化碳排放的降低，然后从这个角度看，这个柴油轿车是首选，因为考虑它的燃油经济性，柴油机轿车将是不可缺少的一个组成部分。然后也提到了用柴油轿车来实现的混合动力，它会有更重要的角色，扮演更重要的角色。这是我们从统计机构得到的一个信息，到2020年我们柴油轿车还会有20%的市场，到了2030年内燃机，包括汽油机，柴油机，还会至少占居三分之二的市场，这里提到的更多，85%。

　　我的介绍就到这里。