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博世欲推柴油-天然气双燃料动力系统

作者:jnscsh   时间:2021-07-08 08:58:35   浏览次数:

在传统能源匮乏、环境形势严峻、节能减排要求越来越高的今天,汽车心脏——发动机承担的压力越来越大。发动机及关键零部件企业需要不断地改进和提升汽油机、柴油机性能,推出新的发动机产品,使其更加节油、更加节能、更加环保。同时,他们也从未停止过去寻找和探究新的替代能源技术,如电驱动技术、天然气动力技术、以及柴油-天然气双燃料动力技术等。

在9月9日举办的第十二届中国国际内燃机及零部件展览会上,博世推出一款新动力技术——柴油-天然气双燃料动力系统。本刊记者就商用车双燃料动力系统的相关技术问题采访博世柴油系统事业部中国区总裁兼博世汽车柴油系统股份有限公司总经理王伟良。

王伟良表示,与柴油机、汽油机相比,双燃料动力系统节油率更高,也更为环保。作为替代能源,天然气的开发和利用受到国家政策的鼓励和支持,天然气价格优势明显,以天然气为燃料的柴油-天然气双燃料动力技术在资源丰富的地区利用价值较高。博世凭借电控单元、天然气喷射阀、传感器、节气门阀体等核心零部件的技术优势,已经开始为中国客户提供双燃料动力系统的集成服务。

《汽车纵横》:天然气的价格不断上涨,对天然气燃料市场有何影响?

王伟良:天然气价格受两个因素制约。其一,国家天然气相关政策规定,天然气与汽油价格比不能超过0.75:1。其二,从国家能源战略看,实现车辆能源多元化结构,包括天然气,纯电动,混合动力等。天然气不可能完全替代传统能源,当天然气使用到一定程度肯定会通过价格来调节使用。

天然气动力技术在汽车方面的快速发展,也需要相关配套设施的建立健全。首先是在基础设施比较容易建立的城市发展城市公交,比如无锡天然气公交车的比例超过了50%;另外,北京拥有世界最大天然气公交车队。北京今年新增的天然气公交车也将超过3000辆。

《汽车纵横》:单燃料和柴油-天然气双燃料动力系统,你更倾向哪种?

王伟良:目前单燃料的天然气发动机比较容易实现,因为它稍做改进就可以用。双燃料系统研发投入多、技术门槛相对较高,但它有三个优势,首先,燃料效率更高;其次,排放水平更低;第三,随着车辆的成本越来越高,可靠性越来越大的情况下,希望车辆的运输距离会越来越远,但天然气不可能像柴油汽油加油站一样全面覆盖。根据“十二五”规划,天然气加气站从2000座增加至5000座。目前柴油车加油站有上百万个,搭载双燃料系统发动机的车辆,在遇到没有气供给的情况下,也能正常的行驶,因为它可以通过柴油机来输出动力。此外,当用了一段时间以后,将这辆车作为二手车交易出去,比如卖到农村去,它也是极具价值的,仍是一台优质的柴油车。

柴油跟汽油相比,我们从油耗的角度讲是节省30%。再加天然气燃烧效率好一点,在此基础上效率还有10%到15%的提高。

《汽车纵横》:柴油发动机没有点火系统,柴油-天燃气双燃料动力系统如何引燃?

王伟良: 与汽油发动机有所不同的是,柴油发动机没有点火系统,燃料依靠活塞上行时压缩空气产生的高温使得混合气自然,这样的方式显然不适合天然气。如此来看,要想在不改变柴油发动机结构的基础上实现双燃料技术确实有些难度。博世研发的这套柴油-天然气双燃料动力系统就是在没有改变传统柴油发动机结构的前提下实现的,通过电控系统的控制,在天然气动力状态下,燃油喷射系统还是会向气缸内喷入少量燃油,在压缩行程中将其压燃,与此同时,喷入气缸内的天然气被引燃,这就解决了柴油发动机无法兼顾天然气的“先天不足”。当然,这样的工作方式对于电控系统的控制精度提出了更高的要求,无论是喷油嘴的开启时间(喷油量),还是配气系统皆是如此。另外,控制系统还要对发动机的工作状态进行实时的监控,比如,是否有爆震或者混合气过浓等的情况出现,并根据收集来的信号做出及时的调整。

《汽车纵横》:柴油-天燃气双燃料动力系统研发历程是怎样的?

王伟良:天然气“十二五”规划指出,到2015年国产天然气供应能力为17690亿立方米,天然气在汽车领域的应用被列为优先发展之列。天然气车辆的推广有利于节约能源、减少排放,获得政府的支持。

博世自1998年开始研发天然气系统领域,第一个装配有博世系统的火花塞点火天然气发动机在欧洲上市;2006年~2008年,博世巴西公司研究双燃料天然气技术;2008年,装有博世系统的单燃料火花塞点火天然气发动机投入中国市场;2009年~2012年,双燃料天然气系统平台研发;2012年,开始匹配更多的单燃料(压缩天然气/液化天然气)系统及双燃料系统;2013年,单燃料系统在中国量产。博世天然气系统在不同的燃烧模式下可满足欧Ⅳ、欧Ⅴ,最高可满足欧Ⅵ标准。

《汽车纵横》:博世天燃气动力系统拥有哪些优势?

王伟良:这套系统拥有优异的系统集成能力,可为客户提供完整的系统解决方案和全套标定服务(性能、排放、整车标定)。我们具有核心零部件,包括电控单元、天然气喷射阀、传感器、节气门阀体等;丰富的经验,15年天然气领域国际化的经验以及80多年在柴油机和汽油机领域的经验;本地专业团队支持,国际一流的技术和服务以及完善的售后服务。

《汽车纵横》:博世双燃料系统在中国的应用情况?

王伟良:目前国内主要供给以单燃料为主,双燃料动力技术我们开发的时间比较短,在欧洲大概量产也就两三个项目。随着天然气进一步的应用,我很难判断在乘用车领域是不是也会推进,但是目前能够看到的天然气主要应用在商用车上。

今年年底,我们在无锡建立一个研发生产团队。在未来与客户合作时,我们拥有国内国外技术和管理经验的支持,但客户的项目仍在本地制造。

目前,博世已经跟多家主机厂就此技术展开了合作关系,未来市场上能够看到搭载柴油-天然气双燃料动力系统的商用车。今年博世还与江铃签订有一个战略合作协议,江铃在国Ⅳ排放当中,我们认为是最彻底的。事实上,江铃汽车全部实施国Ⅳ后,市场销量很好。

我们第一个年中的量产项目WP10就是和潍柴动力合作的。潍柴动力的新一代天然气发动机的控制模式等优势更加明显,且会在明年量产。

《汽车纵横》:博世天然气动力系统在全球的发展战略,重点市场是哪?

王伟良:第一,战略是技术战略,就是先把自己技术搞好。市场来讲,北美天然气有很清楚的发展战略。第二,中国现有的市场规模也可观,未来具有发展潜力。

实际上天然气的利用,我个人也看好。现在页岩气发现以后,改变了我们原来的传统想法:天然气都是几万年、几亿万年之前地质演变、原始森林演化成的。但页岩气彻底颠覆了我们传统意义上的天然气来源问题,有可能天然气是在某些运动上产生的,储量巨大,它的来源还有待我们去研究。目前壳牌已和中国签订了一个协议开发页岩气。

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