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德爾福科技推出業界首套500+Bar 汽油缸內直噴式燃油系統 將減少50%汽油顆粒物排放量并降低油耗

摘要:在呈送2019年5月16-17日舉辦的維也納汽車行業研討會的一篇技術報告中,德爾福科技(DelphiTechnologies)公布了500+Bar全新汽油缸內直噴式(GDi)燃油系統。與之前先進的350Bar系統相比,該新系統可以將顆粒物排放大

在呈送2019年5月16-17日舉辦的維也納汽車行業研討會的一篇技術報告中,德爾福科技(DelphiTechnologies)公布了500+Bar全新汽油缸內直噴式(GDi)燃油系統。與之前先進的350Bar系統相比,該新系統可以將顆粒物排放大幅減少50%,同時無需高昂的代價調整發動機設計。減少廢氣顆粒物數量(包括小于23nm的顆粒物)將有助于汽車制造商滿足全球日益嚴格的未來排放標準。

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在改善城市空氣質量與降低溫室氣體排放的雙重要求下,燃料噴射系統成為滿足未來立法目標的重要一環。德爾福科技的500+Bar系統將有助于汽車制造商應對這兩種挑戰。

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主要的挑戰在于如何在不增加泵驅動負荷的情況下實現如此高的壓力。大部分發動機利用凸輪軸驅動而帶動GDI泵,若采用傳統方法,通常則需要進行代價不菲的重新設計,強化凸輪軸機構。

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Piock表示:“相比業內標準的200Bar系統,我們的350Bar汽油缸內直噴式(GDi)燃油系統可將廢氣顆粒物減少70%。而相比350Bar系統,我們的500+Bar汽油缸內直噴式(GDi)燃油系統則在此基礎上進一步將廢氣顆粒物減少多達50%。”

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全球各國正在實施二氧化碳減排戰略。2019年4月,歐盟實施新法規,要求重卡原始設備制造商(OEM)到2025年將每輛卡車的二氧化碳排放量在2019年基礎上平均減少15%,到2030年減少30%。

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為了生產整套全新的500+Bar系統,德爾福科技開發了所有系統組件,包括:Multec16噴射器、泵、鍛造共軌以及相應的發動機控制系統與軟件。這些組件進一步提升了耐用性與可靠性,并符合現有組裝限定要求及接口規格,因此無需對現有發動機進行物理更改或僅需少量更改。500+Bar系統預計將于2022年后投入量產使用。

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德爾福科技汽油系統首席工程師WalterPiock表示:“一直以來,業內已經認識到,將噴射壓力提至500+Bar可大幅降低發動機排出顆粒,同時改進二氧化碳排放及燃油經濟性。”

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Piock透露:“我們為500+Bar的GFP3泵設計了一套創新型內部密封系統,在一些應用中,我們設計了小型化的柱塞直徑,防止增加驅動機構負荷。”

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德爾福科技柴油燃料噴射系統與內燃機組件產品工程總監JamesKewley表示:“天然氣在柴油機循環中的燃燒實現了與傳統柴油機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揮出來,而且不會產生因進入奧托循環而產生的不利結果。這將有助OEM應對日益嚴格的法規要求,尤其是可以緩解因進一步降低重卡二氧化碳排放量所帶來的更大壓力。”

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德爾福科技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,然后進行更大規模的天然氣主噴射。單獨的柴油引燃噴霧自動點火,從而提供了分布于整個空間內的多個點火源,確保一致的天然氣噴射點火。隨后,主要以非預混方式繼續進行天然氣燃燒。因此,消除了發動機爆震,并保持基礎柴油機的壓縮比。由于未預混天然氣,僅需減少燃料流即可實現負荷控制;且無需部分負荷節流。

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降低發動機排放可在催化劑起燃前的關鍵期減少尾氣排放,并降低對高成本的排氣后處理系統的依賴。監管測試(包括真實駕駛排放測試)表明,該系統切實降低了廢氣排放量。2016年底,德爾福科技開始量產業內首個350Bar汽油缸內直噴式(GDi)燃油系統,相比業內標準的200Bar系統,它將廢氣顆粒物量顯著減少了70%。

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利用德爾福科技的新系統,無需對現有凸輪軸傳動系統的大部分組件進行高成本的改動,發動機即可擁有500+Bar噴射壓力。

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僅需極少變動,西港HPDI2.0TM系統即可安裝于采用現有可靠技術的重型柴油機與卡車上。該系統可將二氧化碳排放量減少多達20%,因此2029年前各OEM可憑借該系統讓現有卡車滿足歐盟監管要求。

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提交給此次研討會的第二篇科技報告是由西港燃料系統公司與德爾福科技共同準備,將介紹創新型的西港高壓直噴HPDI2.0TM系統。這套先進的系統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。

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面向重型車輛的高壓天然氣噴射

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這套HPDI2.0系統可將二氧化碳排放量減少20%。若使用可再生天然氣,該套系統可以實現近乎100%的減排效果。

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