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颗粒物排放减少50%！德尔福500+bar汽油机缸内直喷系统

2019-05-18 23:37:01·  来源：汽车动力总成  
　
在本周（5月15日-17日）在维也纳举行的第四十届维也纳国际汽车研讨会上，德尔福在一篇论文中透露未来将推出一款新的500+bar GDI燃油喷射系统，与当前量产最先进
在本周（5月15日-17日）在维也纳举行的第四十届维也纳国际汽车研讨会上，德尔福在一篇论文中透露未来将推出一款新的500+bar GDI燃油喷射系统，与当前量产最先进的350bar系统相比，该系统可以减少高达50%的颗粒物排放。
缸内直喷（GDI），就是直接将燃油喷入气缸内与进气混合的技术。1955年，世界首款搭载具有缸内直喷技术四冲程汽油机的量产车型——奔驰300SL诞生。但当时技术并不成熟，在50-70年代，缸内直喷技术一直踌躇不前。直到90年代，在日产/丰田/三菱等日本企业相继发布缸内直喷技术之后，缸内直喷技术开始快速发展。
 
缸内直喷系统的核心是燃油喷射系统的喷油压力，提高缸内直喷系统喷油压力可以缩短喷油时间，改善燃油雾化效果，使燃烧更加充分，能获得更显著的节油效果 并减少颗粒物排放。奔驰研发的第一台缸内直喷发动机喷油压力大约是  45bar ，在国五阶段常见的缸内直喷发动机喷油压力为 200bar ，在进入国六阶段之后，新一代缸内直喷发动机技术升级将主要采用 350bar  喷油压力。
在本周（5月15日-17日）在维也纳举行的第四十届维也纳国际汽车研讨会上，德尔福在一篇论文中透露将推出一款新的500+bar GDI燃油喷射系统，与当前量产最先进的350bar系统相比，该系统可以减少高达50%的颗粒物排放。
Delphi500+ bar GDi 喷油器
2016年底，德尔福与大众汽车在欧洲率先推出了最新一代的350bar缸内直喷燃油喷射系统，并在2018年、2019年与中国、韩国和北美等其他主要汽车制造商扩大了350bar缸内直喷燃油系统的产品规模。350bar系统配备了Multec 14（M14）系列燃油喷射器和GFP2燃油泵，将系统喷射压力从彼时行业标准的200bar提升到350bar，提升的效果是该系统减少了高达70%的颗粒物排放。凭借该技术，德尔福能够帮助汽车制造商满足欧6d和中国国六排放标准。
德尔福 GDI 排放对比（ 350bar VS 200bar ）
德尔福现已完成了400 bar GDI系统开发，并计划在不久的将来推出。下一代500 bar GDi系统目前正在开发中，预计将在2022年之后投产。
缸内直喷汽油机燃油系统发展趋势
将喷射压力提高到500+ bar，可以显著减少发动机排出的颗粒物，同时提高二氧化碳排放和燃油经济性。在改善城市空气质量和降低温室气体排放的双重要求下，燃油喷射系统是实现未来法规目标的一个重要组成部分。Delphi技术的500+ bar系统可以帮助汽车制造商应对这两个挑战。
燃油喷射压力与PN数关系（此图仅示意，来源欧宝论文）
与200bar系统相比，350bar GDI系统减少了排气微粒70%。在德尔福新的500+bar GDI系统上将更进一步，与350 bar系统相比，它将进一步减少高达50%的颗粒物排放。减少颗粒物排放的数量（PN），甚至包括那些小于23纳米的微粒，将有助于制造商满足未来日益严格的全球排放标准。
燃油喷射压力与PN大小关系（此图仅示意，来源欧宝论文）
由350bar提升到500bar，目前的主要挑战是在不增加泵的驱动负载的情况下实现这种压力。由于大多数发动机都是通过凸轮轴来驱动GDI系统的燃油泵，传统的方法通常需要重新设计和加强凸轮轴机构，这样必然就会增压发动机的成本。
燃油缸内直喷系统构造图
为了OEM在升级发动机时可以不对现有发动机凸轮传动系统进行升级，而增加成本，德尔福通过为GFP3 500+柱塞泵设计一个创新的内部密封系统，以及缩小的柱塞直径，以此来防止增加驱动机构的负载。
Delphi500+ bar GDI 燃油泵
为了实现500bar的喷射压力，德尔福重新开发了所有的系统组件，包括Multec 16（M16）喷油器、新的GFP3燃油泵、高压油轨以及与之相匹配的发动机控制系统和软件。这些组件进一步提高了耐久性和可靠性，也不需要或只需要对现有引擎进行少量物理更改，因为它们匹配现有的封装约束条件和接口。
 
 
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