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日前，在德爾福與硅谷Tula公司科學(xué)家們的聯(lián)手努力下，一項(xiàng)具有里程碑意義的能提升傳統(tǒng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)性能的新技術(shù)——“發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)小型化”DSF技術(shù)問世，汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)再次迎來(lái)新一輪技術(shù)革新，為提升傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)能效滿足降耗政策要求開辟出一個(gè)新方向。日前，這項(xiàng)DSF技術(shù)已面向中國(guó)市場(chǎng)全面推出。

德爾福動(dòng)力總成部汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)亞太區(qū)總經(jīng)理胡男在接受蓋世汽車記者采訪時(shí)表示：“未來(lái)三十年內(nèi)燃機(jī)在汽車行業(yè)仍占主導(dǎo)地位，DSF技術(shù)是德爾福動(dòng)力總成從總部到中國(guó)很重要的戰(zhàn)略舉措。我們希望在中國(guó)市場(chǎng)大力推廣DSF技術(shù)，以應(yīng)對(duì)油耗法規(guī)的挑戰(zhàn)，幫助客戶開發(fā)符合國(guó)家新的法規(guī)要求的車輛。”

德爾福動(dòng)力總成部汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)亞太區(qū)總經(jīng)理 胡男

當(dāng)前中國(guó)汽車市場(chǎng)SUV數(shù)量占30%以上，而1.6L以上的發(fā)動(dòng)機(jī)占60%以上，胡總向蓋世汽車記者表示：“這是目前中國(guó)汽車行業(yè)的主要現(xiàn)狀，說(shuō)明消費(fèi)者喜歡開大車，小功率發(fā)動(dòng)機(jī)占市場(chǎng)份額較小。在此基礎(chǔ)上，面對(duì)更加嚴(yán)苛的法規(guī)要求，DSF是一個(gè)很好的解決方案，可以幫助大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)小型化。很多消費(fèi)者喜歡充足的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，DSF可以讓大發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)小型化，實(shí)際上還是大發(fā)動(dòng)機(jī)，但采用小發(fā)動(dòng)機(jī)的配置。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可采用DSF技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)小型化，這是DSF技術(shù)的核心。”

據(jù)了解，“發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)小型化”DSF技術(shù)全稱為動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火技術(shù)（Dynamic Skip Fire，簡(jiǎn)稱DSF），是業(yè)內(nèi)首款完全可變發(fā)動(dòng)機(jī)停缸技術(shù)，DSF不僅可應(yīng)用于大型多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火控制，還可應(yīng)用于4缸發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)油耗檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在城市加郊區(qū)工況的OEDC循環(huán)下，與傳統(tǒng)的停缸系統(tǒng)相比，根據(jù)不同的駕駛循環(huán)的需求，搭載了動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火系統(tǒng)的4缸發(fā)動(dòng)機(jī)將節(jié)省6%到8%的油耗，大幅提升燃油經(jīng)濟(jì)性同時(shí)，CO2排放量至少可降低50%，細(xì)致度也得到全面提升。

和傳統(tǒng)的停缸技術(shù)不同，DSF可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)停缸。傳統(tǒng)閉缸技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)判斷駕駛員的需求，也無(wú)法對(duì)有效停缸數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，只能在固定工況下實(shí)現(xiàn)停缸。DSF技術(shù)可實(shí)時(shí)了解車輛的需求并進(jìn)行動(dòng)態(tài)停缸，其效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的停缸技術(shù)。

例如，如果車輛在低速行駛時(shí)扭矩需求是20牛米，傳統(tǒng)的停缸技術(shù)會(huì)給出動(dòng)力不足的10牛米，或是超過實(shí)際動(dòng)力需求的25牛米，而動(dòng)態(tài)停缸技術(shù)通過精確計(jì)算可獲得該轉(zhuǎn)速下車輛實(shí)際扭矩輸出需求，并實(shí)時(shí)搭配停缸數(shù)量，精確把控車輛行駛動(dòng)力。

每次點(diǎn)火時(shí)，動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火系統(tǒng)都會(huì)實(shí)時(shí)決定哪些氣缸點(diǎn)火，這是發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略的關(guān)鍵組成部分，所以要對(duì)氣門激活、節(jié)氣門開啟以及點(diǎn)火等環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。而停缸氣缸的選擇，也是以避免出現(xiàn)已知的發(fā)動(dòng)機(jī)共振模式、達(dá)到更高細(xì)致度為前提。

動(dòng)態(tài)跳轉(zhuǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)會(huì)在每一個(gè)循環(huán)對(duì)各個(gè)氣缸做出是否點(diǎn)火的決定，從而將停缸技術(shù)發(fā)揮到理論極限。未來(lái)，動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火系統(tǒng)還會(huì)幫助控制廢氣的含氧量，從而防止發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)過度運(yùn)行，并改善米勒循環(huán)的運(yùn)行，促進(jìn)燃油和空氣的混合，甚至進(jìn)一步引入汽油壓縮點(diǎn)火等先進(jìn)的燃燒理念。動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火系統(tǒng)也為工程師們提供了優(yōu)化燃燒策略的可能。

搭載DSF技術(shù)的4缸1.8升大眾捷達(dá)樣車

早在2016年10月在德國(guó)舉辦的亞琛年會(huì)（Aachen Colloquium）上，德爾福就與Tula公司聯(lián)合展示了一款搭載DSF技術(shù)的4缸1.8升渦輪增壓GDi（缸內(nèi)直噴技術(shù)）樣車。此次兩公司聯(lián)手將DSF技術(shù)推向中國(guó)市場(chǎng)，記者試駕了一款裝備了DSF技術(shù)的4缸1.8升大眾捷達(dá)，整個(gè)動(dòng)態(tài)停缸過程如行云流水，幾乎感受不到任何停缸動(dòng)作，具有良好的降噪和舒適性。

DSF技術(shù)工作中主要涉及的兩類部件：一是節(jié)油控制閥，是該系統(tǒng)的一個(gè)控制器；另一個(gè)是搖臂，是實(shí)現(xiàn)閉缸的執(zhí)行器。有兩種工作狀態(tài)，如上圖所示，液壓進(jìn)入后將鎖針頂開，凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)搖臂呈自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并不會(huì)壓動(dòng)氣門下行，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)閉肛；液壓卸掉壓力后，彈簧會(huì)使鎖針復(fù)位，輪軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成支點(diǎn)帶動(dòng)搖臂下移，氣門被打開，通過以上過程可實(shí)現(xiàn)氣門的關(guān)閉和開啟。

DSF實(shí)時(shí)出計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩需求，在一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)中，根據(jù)實(shí)際需求通過搖臂可進(jìn)行靈活的動(dòng)態(tài)閉缸，從而達(dá)到更好的油耗結(jié)果。

動(dòng)態(tài)停缸DSF技術(shù)的應(yīng)用讓發(fā)動(dòng)機(jī)可以更高效地運(yùn)行，因?yàn)楣ぷ鳉飧讛?shù)量減少，但需使用全部進(jìn)氣，在節(jié)氣門全開的情況下保持氣缸點(diǎn)火運(yùn)行，可以提高燃燒效率、降低泵氣損失。對(duì)于較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，DSF面臨的挑戰(zhàn)是，如果部分氣缸沒有點(diǎn)火的話，會(huì)帶來(lái)細(xì)致度方面的問題。德爾福與Tula公司解決了這一難題，DSF目前可適用于所有常見的動(dòng)力總成系統(tǒng)配置。

德爾福DSF技術(shù)是針對(duì)汽車行駛中實(shí)際扭矩的需求，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行燃燒控制的技術(shù)，系統(tǒng)構(gòu)造采用模塊化設(shè)計(jì)易于實(shí)施。在滿足不同工況下駕駛動(dòng)力需求的同時(shí)，極大降低了油耗，減少了不必要的CO2排放，可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排降耗。

此外，如果將動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火系統(tǒng)與德爾福的其它技術(shù)相結(jié)合，則會(huì)帶來(lái)更多好處，如48V輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)。在直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)中，采用德爾福48V系統(tǒng)本身就可以將二氧化碳排放量和油耗降低10%以上；如果再與動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火系統(tǒng)相結(jié)合，那么二氧化碳排放量和油耗將會(huì)降低20%。對(duì)此，德爾福動(dòng)力總成系統(tǒng)事業(yè)部亞太區(qū)工程總監(jiān)許向東向蓋世汽車記者表示：“DSF技術(shù)是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的一種革新和新創(chuàng)造，如果將DSF技術(shù)和48V綜合運(yùn)用，不增加硬件成本，通過軟件可以讓兩個(gè)系統(tǒng)可以聯(lián)動(dòng)，可以再多省三個(gè)百分點(diǎn)，比如用DSF節(jié)省8%的話，那么48V加DSF可能節(jié)省10%。這是兩種技術(shù)和產(chǎn)品，但聯(lián)合在一起使用，可以產(chǎn)生1+1＞2的效果。因?yàn)楦髦鳈C(jī)廠的技術(shù)路線不一樣，我們會(huì)根據(jù)客戶的具體需求提供相應(yīng)的解決方案。”

德爾福動(dòng)力總成系統(tǒng)事業(yè)部亞太區(qū)工程總監(jiān) 許向東

當(dāng)前渦輪增壓的市場(chǎng)占有率逐漸增大，DSF和渦輪增壓又存在怎樣的關(guān)系？對(duì)此，許總坦言：“渦輪增壓主要為小型發(fā)動(dòng)機(jī)增加動(dòng)力性能，而DSF動(dòng)態(tài)跳躍點(diǎn)火技術(shù)幫助較大功率發(fā)動(dòng)機(jī)在需要的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)小型化，這兩種技術(shù)是鄰居關(guān)系，市場(chǎng)有對(duì)小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，也有對(duì)大排量發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，這兩種技術(shù)可以各自滿足不同的市場(chǎng)需求，不會(huì)互相替代。”

“目前主機(jī)廠想要做中大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，做SUV，但其油耗沒法滿足當(dāng)前法規(guī)的要求，主機(jī)廠面臨很現(xiàn)實(shí)的問題，因?yàn)椴豢赡軐?.0發(fā)動(dòng)機(jī)從產(chǎn)品序列中去掉，這是當(dāng)前市場(chǎng)的痛點(diǎn)，我們想解決這個(gè)痛點(diǎn)。”許總說(shuō)到，“按每個(gè)主機(jī)廠產(chǎn)品序列從低到高，其中高排量有很多1.6L以上的發(fā)動(dòng)機(jī)，我們現(xiàn)在就是幫助解決1.6L以上這個(gè)痛點(diǎn)。我們的目標(biāo)是希望能盡快在今年年底、明年年初有比較清晰的量產(chǎn)化項(xiàng)目可以啟動(dòng)，最終我們希望在2020年左右能在中國(guó)國(guó)產(chǎn)DSF技術(shù)。 法規(guī)要求，2020年乘用車新車平均油耗為5 L/100 km，我們要在2020年這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)前和盡量多的客戶開展量產(chǎn)合作，共同迎接挑戰(zhàn)。”
來(lái)源   蓋世汽車  宋媛