德爾福GDi系統(tǒng):“觸手可及“的創(chuàng)新技術

為了應對日益嚴格的排放標準，汽車需要采用小型化的渦輪增壓發(fā)動機來減少二氧化碳排放量和油耗，汽油直噴是實現(xiàn)這一目標的關鍵促成技術。

9月16日，德爾福汽油直噴系統(tǒng)在華實現(xiàn)本地化生產(chǎn)，這意味著德爾福可以對中國及亞太地區(qū)客戶提供更具性價比的解決方案。

9月26日，德爾福動力總成事業(yè)部全球副總裁兼汽油發(fā)動機管理系統(tǒng)業(yè)務部全球總裁昆侖凱文（Kevin Quinlan）、德爾福動力總成系統(tǒng)事業(yè)部亞太區(qū)工程總監(jiān)許向東為我們介紹了德爾福汽油發(fā)動機管理系統(tǒng)產(chǎn)品的概況與最新技術進展。前者指出，GDi的應用市場正在迅速增長：從2010年全球約500萬臺發(fā)動機到2020年預期3,700萬臺發(fā)動機。這意味著2020年全球大約半數(shù)汽油發(fā)動機都將采用GDi?；谝陨媳尘埃浔硎荆骸爸袊侨蜃畲蟮钠囀袌?，因此我們選擇在中國投產(chǎn)GDi系統(tǒng)也只是做了一道簡單的數(shù)學題?！?/P>

目前，德爾福動力總成系統(tǒng)事業(yè)部下面由汽油發(fā)動機管理系統(tǒng)產(chǎn)品業(yè)務部、柴油發(fā)動機管理系統(tǒng)產(chǎn)品業(yè)務部組成。其中，汽油發(fā)動機管理系統(tǒng)產(chǎn)品業(yè)務部下包含5個產(chǎn)品線：分別為燃油噴射系統(tǒng)（包括噴油器、油泵、獨立導軌等）；空氣控制產(chǎn)品（包括可變相位、可變氣門正時、電子節(jié)氣門等）；點火系統(tǒng)與傳感器；燃油輸送和蒸發(fā)排放產(chǎn)品（包括油箱輸油泵、碳罐等）；電子控制產(chǎn)品（ECU等）。

GDi汽油直噴系統(tǒng)

此次在華投產(chǎn)的汽油直噴（下簡稱GDi）系統(tǒng)中，核心部件是GDi高壓油泵。相比傳統(tǒng)設計的油泵，這款產(chǎn)品的優(yōu)勢表現(xiàn)在多個方面。

工程師的通過對單柱塞發(fā)動機驅動的高壓油泵進行改良，大幅減少油泵工作時的主要噪音源。其可提供30-200bar的工作壓力。通過一只內(nèi)部集成的流量控制閥精確按需供油。滿足大排量發(fā)動機的高流量需求。

當前，GDi高壓油泵的研發(fā)工作在歐洲進行。不在中國研發(fā)的原因在于，中國當前的節(jié)能環(huán)保法規(guī)尚未與全球同步，歐美地區(qū)是汽車節(jié)能環(huán)保的主要推動力量。凱文先生指出，當中國節(jié)能法規(guī)與國際同步后（或許是2025年），或許也會在中國進行研發(fā)。這款高壓油泵已經(jīng)與歐洲的兩家客戶及國內(nèi)多家整車廠簽署了量產(chǎn)協(xié)議，德爾福并未透露具體廠商名稱。

據(jù)許向東介紹，預計在2018年德爾福還將發(fā)布汽油缸內(nèi)直噴壓燃GDCi技術，其將結合汽油發(fā)動機與柴油發(fā)動機的優(yōu)點。

Multec多孔汽油直噴噴油器

GDi高壓油泵配合德爾福Multec低噪音多孔汽油直噴噴油器，以及汽油直噴高壓燃油導軌，可進一步提升系統(tǒng)的整體性能。據(jù)許向東先生描述，這款噴油器采用了“飛秒激光鉆孔工藝”（1飛秒=10-15秒），噴油孔的平整度要遠高于同類產(chǎn)品，孔直徑也更小，可提高量產(chǎn)的一致性。

據(jù)悉，利用該工藝還可將噴油孔打造成月牙狀，改善噴孔形狀后，僅需200bar的噴油壓力就可實現(xiàn)以前圓形噴孔400bar壓力達到的效果，間接減少了系統(tǒng)所耗費的機械能；此外，月牙形噴油孔還能讓噴油變得更均勻，進一步接近“充分燃燒每一滴燃油”的目標。

據(jù)了解，德爾福Multec低噪音多孔汽油直噴噴油器年產(chǎn)量為500萬個，每輛車需要用到4個這樣的噴油器，也就是可配套125萬輛汽車。

其它產(chǎn)品

VVL可變氣門升程技術

如今的汽車發(fā)動機中，VVT（可變氣門正時，Variable Valve Timing）已經(jīng)是比較普遍的一項技術，但是在此之后，有一項技術叫做VVL（可變氣門升程，Variable Valve Lift）。

德爾福此次展示了二級氣門升程系統(tǒng)（2-step Valve Lift System）?？勺兩炭蓽p少發(fā)動機的泵氣損失，實現(xiàn)節(jié)油。所謂二級，實則就是優(yōu)化低升程和高升程時的凸輪型線，前者針對低速工況可提升燃油經(jīng)濟性3.5-5%，后者針對加速超車、高速工況，可提升燃油經(jīng)濟性2-3%。

寶馬公司也有這樣的技術，其采用的是連續(xù)可變氣門升程，叫做Valvetronic。雖然該系統(tǒng)運行非常完美，唯一的缺點是成本過高，不過其原本就是面向高端車市場。

而德爾福采用的是二級可變氣門升程，與VVT技術結合后，可以達到Valvetronic 80-90%的性能，不過其成本卻可以顯著下降，比較適合國內(nèi)的自主品牌主機廠。

凸輪相位器則負責調(diào)節(jié)氣門升程的幅度，油量控制閥負責調(diào)節(jié)氣門的時機。配合二級氣門升程系統(tǒng)以很大程度上取代傳統(tǒng)節(jié)氣門閥（下圖）。

許向東表示，目前這項技術正在與相關客戶進行洽談，但尚未確定合作。

ORVR（車載油氣回收系統(tǒng)）

節(jié)能并不只是在發(fā)動機中進行。例如，人們平時在為汽車加油時，如果油箱是空的，那么往里加油時會將內(nèi)部的油蒸汽排出來，若不進行回收的話，它就散逸進入了大氣。德爾福經(jīng)過試驗：若一個50升的油箱，加滿油后原本油箱內(nèi)部將有100毫升的油蒸汽排出，凝成燃油也是100毫升。相當于說這將近1/5瓶礦泉水的燃油全都浪費了，此外還造成大氣污染。燃油蒸汽中的碳氫化合物（HC）進入空氣后，在結合氮氧化物（NOx），在陽光照射的情況下會形成我們常見的霧霾。因此，將這部分燃油蒸汽進行回收也是節(jié)能的一種手段。

目前，回收油蒸汽有兩種方案，美國采用車載回收裝置，例如碳罐。歐洲則是針對加油站裝置的，在加油槍內(nèi)部加入一個往外出氣的裝置，但這類方法無法保證加進去的油和排出蒸汽的比例并不一定和設想的一致，會受到溫度、油的成分影響。因此，當前最有效的燃油蒸汽回收系統(tǒng)還是采用車載裝置。

多火花點火線圈

發(fā)動機降油耗有多種方案，渦輪增壓、讓混合氣變稀等等，而前者會往發(fā)動機內(nèi)引入廢氣，再加上稀薄的混合氣，會對點火提出更高的要求。德爾福的多火花點火系統(tǒng)可實現(xiàn)多次放電，一個循環(huán)可以點火15-20次，確保點火成功。

嚴格除塵工藝&精密質(zhì)量控制

作為全球性汽車零部件企業(yè)，德爾福對于產(chǎn)品的質(zhì)量和精度控制都非常嚴格——進入車間之前必須進行“全副武裝”，防止將外界的塵埃帶入產(chǎn)線。

德爾福上海動力總成工廠GDi油泵生產(chǎn)線中的各個環(huán)節(jié)都對質(zhì)量進行了嚴格的控制。油泵的其中一個零件上直徑超過200微米的塵埃顆粒只要有一個，或者50-150微米直徑的塵埃到達5個那么該零件就要重新進行清潔。因為即便是1根頭發(fā)絲直徑的誤差就會使得零件之間無法進行完美的間隙配合。現(xiàn)場工作人員表示，將這樣的油泵裝載到汽車上就會發(fā)生漏油隱患，從而發(fā)生危險事故。

在參觀GDi油泵生產(chǎn)線時，筆者發(fā)現(xiàn)每個自動化工位兩邊都有柱狀的警報條，它是用來探測是否有工人在附近，若有人（在完成一道工序后工人要進行取件），那么這部分工序將自動暫停工作。據(jù)悉，很多大型企業(yè)車間中都會配有這樣的裝置，保護工人安全。

小結：

德爾福汽油直噴系統(tǒng)在中國本地化生產(chǎn)有著重要的意義。除了能夠為中國客戶提供更貼進其需求的解決方案之外，還能降低技術成本，為中國汽車市場節(jié)能環(huán)保出一份力。面對中國市場，全球的汽車零部件商都不想面臨“曲高和寡”的境地。用“觸手可及的創(chuàng)新”來詮釋“Innovation for the Real World”再合適不過了。