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欧6与CO2减排大陆集团新技术应对未来挑

2019/09/14 来源:大兴信息港

导读

欧6与CO2 减排:大陆集团新技术应对未来挑战大陆集团动力总成系统部提供成套内燃机系列产品,系统解决方案提高驱动系统效率。2009年

  欧6与CO2 减排:大陆集团新技术应对未来挑战

  大陆集团动力总成系统部提供成套内燃机系列产品,系统解决方案提高驱动系统效率。

  2009年9月15日 德国雷根斯堡尽管驱动系统电气化取得极大进展,但今后若干年内,内燃机仍是占据统治地位的汽车动力系统。这种情况使得汽车工业面临极大挑战:降低油耗以满足经济型汽车不断增长的要求,减少 CO2 排放造成的环境污染。此外,各国从立法角度进一步严格规定了尾气排放标准。全球汽车零部件供应商,大陆汽车集团动力总成系统部推出各种新型组件和系统,帮助汽车制造商实现上述目标。发动机系统业务单元负责人Peter Gutzmer 博士表示:从发动机供油到尾气传感器,大陆集团动力总成系统部提供了成套的内燃机产品。大陆集团不仅在组件方面居行业地位,如供油和喷油系统、发动机与变速箱管理系统以及传感器和执行器,而且更重要的是,公司拥有整合这些技术开发解决方案的系统化专业技术。

  按需供油: CO2 减排从油箱供油开始

  控制电子器件整合在法兰中控制DC和EC泵,是大陆集团供油单元的一个新功能。与传统供油单元中固定恒速运转的供油泵不同,这种占用同样安装空间的新型供油泵可与发动机管理系统通信,根据发动机燃油需求调节泵的转速,从而节省电能,降低油耗和CO2排放。根据个人驾驶习惯和汽车发动机的型号,每公里可减少CO2一至两克。按需供油系统适用于柴油发动机和汽油发动机。

  喷油嘴:精确计量燃油提高燃烧效率

  自2014年9月起,所有新车型将实行欧6排放标准,现有新车型延后一年执行。针对这一挑战,大陆集团推出一代柴油机压电式喷油嘴。压电器件直接作用于喷嘴针,不需要间接液压系统,从而更加精确地控制喷嘴打开的角度和时长。这样可以通过优化喷油率取代目前普遍采用的多点喷射方法,这种方法对喷射系统的机械要求极为苛刻。采用这种设计,压电执行器可同时起到传感器的作用,向电子控制单元报告喷嘴针的精确位置。这是种自备式流速

  控制系统,控制单元可检测流速的任何变化,在车辆行驶过程中单独调整每个喷油嘴。这种产品可以取得氮氧化物 (NOx) 排放和油耗的效果。氮氧化物排放由欧5标准的180 mg/km,降低到欧6标准80 mg/km 。

  液压设计的改进将使目前数百万压电式共轨系统使用的成熟技术得以优化性能,燃油回流可降低40%。仅此一项,典型柴油乘用车的CO2排放即可每公里减少一克。此外,油泵所需转速下降,进一步降低了成本。

  新一代汽油直喷电磁喷射器巩固了大陆集团在汽油车和柴油车喷射器市场的领导地位。新型XL3喷射器改进了喷油量,而且可以进行多点喷射,即分层喷射。从而提高了燃烧效率,降低了发动机油耗和尾气排放量,同时具备产品价格方面的优势。

  发动机管理:高度集成的开放式软件架构

  发动机控制单元 (ECU) 管理混合气体、燃烧和尾气处理之间复杂的相互作用。大陆集团EMS 2平台已在市场上取得成功,不仅广泛用于各类汽油机和柴油机,而且可用于压缩天然气 (CNG)、液化石油气 (LPG) 和生物燃料发动机以及混合动力系统。这一平台将在今后几年由完全重新设计的 EMS 3平台所取代,旨在从2012年起,提供能达到欧6标准和CO2减排性能要求的软硬件。

  其他优异的新特性还包括显著提高了芯片组功能集成度,改进了扩展能力并减少了尺寸和重量。未来,五种定义的微控制器将覆盖从简单的 MPI发动机管理系统 (进气管喷射) ,到复杂的卡车发动机管理系统的整个市场。外壳技术的进一步创新有助于减小尺寸,降低重量。尤其值得关注的是,将与相关驱动软件和底层软件同步推出的ASIC和微控制器。

  重要的是,控制单元必须含有能够整合汽油机和柴油机基础功能的开放式软件架构。这个架构基于汽车开放式系统架构 (AUTOSAR) 标准。新的氧气传感器接口是新一代发动机管理系统的一个显著功能特点,由于采用软件配置接口ASIC,因此调换传感器不需要修改硬件。同时,这个接口今后还可以为其他传感器制造商提供帮助。

  传感器:降低CO2和尾气排放的创新解决方案

  创新的尾气后处理技术包括排气管侧改进颗粒物过滤再生的喷射系统,以及降低氮氧化物排放的SCR 系统。大陆集团NOx传感器可以捕获发动机、催化转换器和环境数据,通过发动机电子器件进行分析,利用分析结果控制 SCR 系统,以取得尽可能的效果。大陆集团还开发了烟雾微粒传感器,可满足未来北美和欧洲的车载故障诊断 (OBD) 的要求。处理燃油蒸发的各种不同解决方案也有助于进一步减少CO2排放。例如,HC 即碳氢化合物传感器采用创新的气体测量原理,可以精确地测量净化管路中的碳氢化合物比例,优化活性碳过滤器的净化过程,特别是在混合动力车中。

  机电控制的双离合器变速箱提高驾驶乐趣并降低油耗

  双离合器变速箱在欧洲大部分国家及中国快速发展。作为全球变速箱控制系统市场的技术,大陆集团提供各种自动变速箱控制系统。今年底,大陆集团将成为在全球市场推出干式双离合器变速箱机电变速控制系统的首家公司。双离合器变速箱既具有自动变速的舒适性,也有手动变速的效率和操控感。测试结果显示,离合器机电执行系统与变速杆相结合,与传统六挡变速箱相比能耗平均不高于6%。电机仅在换挡时,或离合器结合或分离时耗用能量。这一点优于采用皮带驱动液压泵的液压执行系统。双离合器变速箱控制单元的推出使大陆集团全面涵盖了当前的变速箱控制技术:可采用机电和电液系统控制干式和湿式双离合器变速箱(离合器磨擦片在油浴状态下运转)。

  减小尺寸:涡轮增压技术减小发动机容积,降低油耗

  发动机容积小但动力强劲:这是目前发动机发展趋势中突出的矛盾。如果降低油耗是必然的发展方向,那么涡轮增压汽油机将比以往更加重要,因为这是减小发动机尺寸的办法。目前,大陆集团推出的内燃机涡轮增压系统已达到市场成熟水平。新型涡轮增压器将于2011年开始安装在欧洲汽车平台上。在减小容积、直喷、优化阀门定时和提高单位功率的基础上减小尺寸,可以使发动机产生高效热动力。驾驶者可以获得节省油耗,动力接近目前柴油机水平等的良好体验。同时

  ,随着发动机牵引力的提高,驾驶舒适性将得到显著改善。大陆集团的创新生产方法可以自动组装涡轮增压器,从而保证质量并降低生产成本。涡轮增压器采用模块化设计,便于适应各种发动机尺寸。

  电子执行器充分利用充气压力

  除涡轮增压器以外,大陆集团动力总成系统部还提供废气阀可调电子执行器,专门用于满足这种要求。调节系统以我们客户多年来采用电子执行器量产各种柴油和汽油涡轮增压器的经验为基础,为控制充气压力提供了办法。可调电子执行器为制造商提供了工具,可在规定设定点很窄的范围内,以极高的精度快速准确地重复调整阀门,为实现清洁燃烧奠定了基础。

  混合动力车创新型电子泵

  大陆集团近开发出供油系统带有介质分离器的单活塞高压泵,安装在配有自动起步/停车系统的轿车中。即使在发动机暂停运转期间,电子泵也可以保持50 bar的油压。这样,当汽车自动起动时,燃油可在高压下喷射,满足即时响应要求并减少尾气排放。

  大陆集团与Joma Hydromechanic GmbH 合作开发的全集成电子变速箱机油泵,是个不受汽车行驶状态影响的变速箱液压泵,可以在规定的节油范围内工作。这个单元由叶片型泵、无刷电机和控制电子器件组成,可以显著减少CO2排放。

  (文章来源:汽车)

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