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顆粒物排放減少50%！德爾福500+bar汽油機(jī)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)

2019-05-18 23:37:01·  來源：汽車動力總成  
　
在本周（5月15日-17日）在維也納舉行的第四十屆維也納國際汽車研討會上，德爾福在一篇論文中透露未來將推出一款新的500+bar GDI燃油噴射系統(tǒng)，與當(dāng)前量產(chǎn)最先進(jìn)
在本周（5月15日-17日）在維也納舉行的第四十屆維也納國際汽車研討會上，德爾福在一篇論文中透露未來將推出一款新的500+bar GDI燃油噴射系統(tǒng)，與當(dāng)前量產(chǎn)最先進(jìn)的350bar系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)可以減少高達(dá)50%的顆粒物排放。
缸內(nèi)直噴（GDI），就是直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合的技術(shù)。1955年，世界首款搭載具有缸內(nèi)直噴技術(shù)四沖程汽油機(jī)的量產(chǎn)車型——奔馳300SL誕生。但當(dāng)時(shí)技術(shù)并不成熟，在50-70年代，缸內(nèi)直噴技術(shù)一直躊躇不前。直到90年代，在日產(chǎn)/豐田/三菱等日本企業(yè)相繼發(fā)布缸內(nèi)直噴技術(shù)之后，缸內(nèi)直噴技術(shù)開始快速發(fā)展。
 
缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的核心是燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力，提高缸內(nèi)直噴系統(tǒng)噴油壓力可以縮短噴油時(shí)間，改善燃油霧化效果，使燃燒更加充分，能獲得更顯著的節(jié)油效果 并減少顆粒物排放。奔馳研發(fā)的第一臺缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)噴油壓力大約是  45bar ，在國五階段常見的缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)噴油壓力為 200bar ，在進(jìn)入國六階段之后，新一代缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)技術(shù)升級將主要采用 350bar  噴油壓力。
在本周（5月15日-17日）在維也納舉行的第四十屆維也納國際汽車研討會上，德爾福在一篇論文中透露將推出一款新的500+bar GDI燃油噴射系統(tǒng)，與當(dāng)前量產(chǎn)最先進(jìn)的350bar系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)可以減少高達(dá)50%的顆粒物排放。
Delphi500+ bar GDi 噴油器
2016年底，德爾福與大眾汽車在歐洲率先推出了最新一代的350bar缸內(nèi)直噴燃油噴射系統(tǒng)，并在2018年、2019年與中國、韓國和北美等其他主要汽車制造商擴(kuò)大了350bar缸內(nèi)直噴燃油系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)模。350bar系統(tǒng)配備了Multec 14（M14）系列燃油噴射器和GFP2燃油泵，將系統(tǒng)噴射壓力從彼時(shí)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的200bar提升到350bar，提升的效果是該系統(tǒng)減少了高達(dá)70%的顆粒物排放。憑借該技術(shù)，德爾福能夠幫助汽車制造商滿足歐6d和中國國六排放標(biāo)準(zhǔn)。
德爾福 GDI 排放對比（ 350bar VS 200bar ）
德爾?，F(xiàn)已完成了400 bar GDI系統(tǒng)開發(fā)，并計(jì)劃在不久的將來推出。下一代500 bar GDi系統(tǒng)目前正在開發(fā)中，預(yù)計(jì)將在2022年之后投產(chǎn)。
缸內(nèi)直噴汽油機(jī)燃油系統(tǒng)發(fā)展趨勢
將噴射壓力提高到500+ bar，可以顯著減少發(fā)動機(jī)排出的顆粒物，同時(shí)提高二氧化碳排放和燃油經(jīng)濟(jì)性。在改善城市空氣質(zhì)量和降低溫室氣體排放的雙重要求下，燃油噴射系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)未來法規(guī)目標(biāo)的一個(gè)重要組成部分。Delphi技術(shù)的500+ bar系統(tǒng)可以幫助汽車制造商應(yīng)對這兩個(gè)挑戰(zhàn)。
燃油噴射壓力與PN數(shù)關(guān)系（此圖僅示意，來源歐寶論文）
與200bar系統(tǒng)相比，350bar GDI系統(tǒng)減少了排氣微粒70%。在德爾福新的500+bar GDI系統(tǒng)上將更進(jìn)一步，與350 bar系統(tǒng)相比，它將進(jìn)一步減少高達(dá)50%的顆粒物排放。減少顆粒物排放的數(shù)量（PN），甚至包括那些小于23納米的微粒，將有助于制造商滿足未來日益嚴(yán)格的全球排放標(biāo)準(zhǔn)。
燃油噴射壓力與PN大小關(guān)系（此圖僅示意，來源歐寶論文）
由350bar提升到500bar，目前的主要挑戰(zhàn)是在不增加泵的驅(qū)動負(fù)載的情況下實(shí)現(xiàn)這種壓力。由于大多數(shù)發(fā)動機(jī)都是通過凸輪軸來驅(qū)動GDI系統(tǒng)的燃油泵，傳統(tǒng)的方法通常需要重新設(shè)計(jì)和加強(qiáng)凸輪軸機(jī)構(gòu)，這樣必然就會增壓發(fā)動機(jī)的成本。
燃油缸內(nèi)直噴系統(tǒng)構(gòu)造圖
為了OEM在升級發(fā)動機(jī)時(shí)可以不對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)凸輪傳動系統(tǒng)進(jìn)行升級，而增加成本，德爾福通過為GFP3 500+柱塞泵設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新的內(nèi)部密封系統(tǒng)，以及縮小的柱塞直徑，以此來防止增加驅(qū)動機(jī)構(gòu)的負(fù)載。
Delphi500+ bar GDI 燃油泵
為了實(shí)現(xiàn)500bar的噴射壓力，德爾福重新開發(fā)了所有的系統(tǒng)組件，包括Multec 16（M16）噴油器、新的GFP3燃油泵、高壓油軌以及與之相匹配的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和軟件。這些組件進(jìn)一步提高了耐久性和可靠性，也不需要或只需要對現(xiàn)有引擎進(jìn)行少量物理更改，因?yàn)樗鼈兤ヅ洮F(xiàn)有的封裝約束條件和接口。
 
 
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