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博格华纳推出全新电子式相位器及气门驱动技术 |
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| http://cn.newmaker.com
6/16/2014 2:22:00 PM
佳工机电网
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 提升发动机动力性、燃油经济性及降低排放是汽车制造商面对的长期目标。随着燃油经济性及排放法规的不断升级，这些目标也变得越来越紧迫。为了实现这些目标，汽车制造商不得不选择各种创新技术来提升发动机的性能，比如可变气门正时技术（VCT）。该技术通过改变气门开启与关闭时间来调节发动机进排气量和进排气阀开合时间，可显著改善发动机燃烧效率，提升动力性。
气门开闭由凸轮轴的转动（相位调节）来实现，对凸轮轴转动的控制即可实现气门开闭时机和大小的控制。相位器是控制凸轮轴相位的关键零部件。据了解，目前国内市场上90% 以上相位器均为油压驱动式相位器。这种相位器通过机油压力驱动，采用标准的机油控制阀，具有相当高的成本优势。
作为市场领先的VCT 技术供应商，博格华纳摩斯技术拥有创新的凸轮轴相位调节技术。除了油压驱动式相位器（OPA）， 博格华纳还提供凸轮轴扭矩辅助式相位器（TA） 和凸轮轴扭矩驱动式相位器并带中间锁止技术（CTA ™ +MPL）。其中CTA+MPL 是博格华纳独有的技术，也是目前VCT 技术中最先进的技术。日前在其位于上海的中国技术中心举行的新产品技术研讨会上，博格华纳再次扩大其产品阵容，推出了最新的电子式相位器技术。
“电子式相位器能改善发动机冷启动，热启动，实现发动机启动瞬间的控制，并改善了冷启动排放。相比液压式相位器，电子式相位器能大大减少燃油消耗。另外电子式相位器执行速度不受油压影响， 且很好的提升了发动机低转速时的响应。其次，在不同发动机平台上均可使用相同的相位器，通用化强，且拥有更大调节角度范围，并允许应用新的发动机标定策略。”博格华纳摩斯技术全球先进工程技术总监Herb Hoefferle 在接受采访时表示。
据了解，博格华纳电子式相位器包括分体齿圈式相位器和固定太阳轮式相位器两种。分体齿圈式相位器目前完成了耐久性实验，包括硬件开发的相关测试，目前在测试第二代产品，后继在完成第二代产品测试后将进行第三代相位器和电机的开发，实现相位器锁止功能并减少系统布置尺寸。这款产品计划在2014 年第四季度与客户合作开发。另外一款固定太阳轮式相位器目前还处于开发中，二代产品也已经展开，后继将展开面向下一代硬件开发和电机性能测试，预计在2015 年第二季度与客户合作开发。
据Hoefferle 介绍， 博格华纳约20 个月前开始电子式相位器的开发工作，但是“研发电子式相位器的目的也并非是替代液压式相位器，是为了丰富我们的产品种类。”他还指出，电子式相位器目前在燃效改进与成本之间尚未形成很好的匹配。“我们希望它有合理的燃油经济性的改善、优越的耐久性、同时也有一个有竞争优势的价格。”他说道。“若电子相位器能够拥有和液压相位器差不多的价格，我们认为它会有一个非常光明的前景。”
Hoefferle 特别指出，电子式相位器既可以用于传统的内燃机上，也可以用于混合动力车上。“由于混合动力车发动机和电机的快速切换，工况变化非常快，这会让电子式的相位器的性能优势得以体现。” 他补充说道。“当然对于混合动力车型来说，也取决于混合动力系统的策略方案，如果是高混动的话，电子式相位器确实可以获得更好的性能。”
此外，在此次技术研讨会上，博格华纳还介绍了另外一款新产品——AirFINITY ™ VVA 可变气门驱动。这是一款博格华纳摩斯技术与皆可博汽车系统（JVS）合作推出的一款创新产品。双方针对该项目已经展开两年左右的合作， 博格华纳负责开发乘用车用AirFINITY ™ VVA， 而JVS 负责开发商用车用的空行程式VVA。
据了解，AirFINITY ™ VVA 利用了摩斯技术的气门控制和制造技术。螺栓安装式的模块化总成，无需进气凸轮轴，并提供全可变气门升程曲线以支持多种控制策略。该产品适用于所有活塞发动机。
事实上，JVS 在VVA 系统方面已有逾十年的研发经验，不过其系统目前仅限于商用车和卡车。“目前的挑战在于，如何将它用到尺寸更小、速度更快且功率更强且可实现批量生产的发动机上，这就要求系统的设计尺寸更小，匹配的发动机转速更高，扭矩更大， 温度工作范围更大。”Hoefferle 指出。“我们会在其中添加一个控制装置，它会持续不断地监控工况温度、压力、动力的数值，优化整个系统开控制气门升程。”
目前，AirFINITY ™ VVA 系统还处于开发阶段。经初步的建模仿真测试，博格华纳预计该系统在原有的GDI（汽油直喷）发动机上可以实现至少10% 的油耗改进。“目前有很多种技术都可以和AirFINITY 结合应用，实现燃油经济性的提升，例如发动机控制策略、启停技术、发动机停缸技术、降压缩比等不同的控制策略等，均可同时一起捆绑式应用。我们还没有看到这些组合一起应用后油耗的结果，但可以预计GDI 发动机的燃油经济性还有巨大的潜力可以提升。”Hoefferle 说道。
据透露，AirFINITY ™ VVA 系统在乘用车上的概念验证将在今年第二季度完成， 发动机点火测试预计在今年第四季度进行。目前开发的目标是建立完整的装配和测试功能模块，最终在2018 年实现首个项目批量生产。
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