作节能减排创新技术的领导者

访株式会社电装公司专务宫木正彦先生

作者:陈永光 文章来源:AI《汽车制造业》-零部件 发布时间:2011-11-21
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作为全球领先的汽车零部件供应商之一,电装公司始终致力于节能,减排创新技术的研发,并推出多项业界首创的技术方案.


图1 宫木正彦先生:我们的所有产品和技术都为了实现节能减排

作为全球领先的汽车零部件供应商之一,电装公司始终致力于节能、减排创新技术的研发,并推出多项业界首创的技术方案。电装公司将柴油机、汽油机、混合动力和电动汽车技术均作为其重要的研发方向,并投入相同的力量,不断推进创新技术的研发。

AI: 以石油为主的传统能源终将趋于枯竭,OEM汽车厂商和供应商都在实施自己的节能、减排和替代能源战略。电装公司采取了怎样的战略规划?

宫木 正彦先生:在动力总成领域,电装公司的战略规划主要体现在以下几点:首先,改善传统发动机燃烧过程中的热效率,提升发动机的节能效果;其次,混合动力能源的利用;第三,替代能源,如天然气、生物燃料、氢能和电能等的有效利用;第四,可再生能源,如太阳能、水能和风能等的利用。电装公司以此为顺序,不断推进节能、减排和替代能源的技术开发战略。

AI: “低碳经济”关注的核心问题是碳排放,尤其是CO2的排放,对于汽车工业更是如此。到2020年时,CO2排放量预计达到95g/km。为实现这一水平,电装公司主要进行了哪些技术研发?

宫木 正彦先生:为了实现这一水平,电装公司针对各种车型,从车辆、辅机、内燃机、控制和电气化等多方面进行了多种技术改进和开发。具体来说,在车辆方面,我们的重点是实现轻量化和更低的行驶阻力;在辅机方面,重点考虑节省电能和驾驶能耗;在内燃机方面,重点是如何降低摩擦、减少排放、提高燃油效率,以及大中型车辆发动机小型化和应用ISS怠速启停系统等;在控制方面,重点是在大中型车辆上应用电力控制和热管理;在电动化方面,针对小型车推进纯电动化技术,针对大中型车辆重点推进混合动力技术等。靠单一方案实现这一目标是不可能的,必须将所有减排方案进行有效统合。

举例来说,电装公司以2L的PFI进气口燃油喷射汽油机为基点,使用GDI缸内直喷技术和EGR尾气再循环技术等可以实现CO2的排放量降低35%。

AI: 贵公司的基于能量流动的分析技术对实现汽车节能有怎样的意义? 如何保证这一分析技术的科学性?

宫木 正彦先生:电装公司独有的基于能量流动的分析测试技术对整个车辆的排气温度、冷却液温度和润滑油状况等进行时时的能量流动分析。我们花了两年的时间,独自开发了采用非接触的测量方法测量驱动轴等高速旋转物体转矩的信号电路以及具有供电机构的遥测工具,并使用这一分析技术进行节能技术的开发。

通过使用这项技术,我们可以清楚地知道能量流动内的损失和浪费在哪里。从某种意义上讲,使得能量的流动可视化,这对实现汽车节能具有十分重要的意义。

为了确保这一分析技术的科学性,我们进行了大量的试验,并与其他公司的分析结果进行了对比。大量的试验数据表明,这一分析技术是非常可靠的。电装公司是世界上第一个拥有基于能量流动的分析测试技术的公司。目前,这一技术已被很多OEM厂商和零部件供应商所采用。

AI: 另一方面,“节能”又体现在如何有效提高能源的利用效率,即改善燃油效率上。请您介绍一下贵公司的相关技术方案?

宫木 正彦先生:在有效利用能源的技术上,我们不但考虑到发动机和车辆的改良,而且认识到有必要借助于智能交通系统(ITS)和社会基础设施建设等手段。


图2 柴油机高压共轨燃油喷射系统

具体而言,主要包括如下几个方面:

(1)节省燃油消耗,即改善发动机的热效率,使得较少的燃油消耗量即可产生很强的动力;

(2)节省电能消耗,即发电控制,我们称为“电费控制”,在低电费时进行发电,以减少载荷;

(3)减少热能消耗,即能源管理的电量及热量产生/存储部件,包括双面冷却逆变器和废气热量回收器等,通过较少的燃油消耗量产生更多有效热能的同时,降低燃油在无用热量上的浪费;

(4)使用ITS进行驾驶辅助,通过使用导航仪信息进行充电/放电控制等方法。

AI: 请您详细为我们介绍一下电装公司开发的E-VCT技术。

宫木 正彦先生:与原来采用油压来控制凸轮轴正时不同,E-VCT技术采用电动机驱动凸轮轴正时。采用油压控制时,在低温启动时VCT可能无法正常启动,而采用E-VCT技术则可以随时使其达到最佳的工作状态。当然,E-VCT技术也有其不足之处,主要是目前其产量不大,生产成本仍居高不下。

为了实现将油耗进一步降低30%左右的目标,E-VCT技术正被越来越多的OEM厂商所认可和采用。在日本,为了达到更好的节油效果,更多的车型,特别是在更加注重节油效果的高级轿车中,如丰田雷克萨斯和马自达阿库塞拉等已采用了这一技术。

AI: 毫无疑问,提升企业核心竞争力的关键要素之一是加强新产品和新技术的研发,这已是行业共识。贵公司在新技术研发方面做得如何?研发重点是什么?

宫木 正彦先生:是的。电装公司非常重视新产品和新技术的开发,我们将开发技术作为企业的“源点”。我们认为,从车辆整体进行能源管理的考虑方法是十分重要的,我们始终从整车的角度推进创新产品的研发。电装公司每年将全球营业额的9%的资金投入到研发之中,始终奉行以研发为公司战略重点的经营策略。

谈到研发重点,我们认为将来不会只有一种能量来源。因此,我们在汽油机、柴油机、混合动力和电动汽车等不同产品上均投入了相同的力量,推进创新技术的开发。

电装公司拥有诸多“行业第一”,比如我们在全球第一个开发出汽油机缸内直喷技术(GDI)、第一个开发出E-VCT技术、第一个开发出串联电磁式起动机(TS),以及第一个开发出柴油机的高压共轨燃油喷射技术(CRS)等。

AI: 混合动力技术被公认为目前最具潜力的驱动方案之一。贵公司在这方面主要进行了哪些创新技术和产品的研发?

宫木 正彦先生:在新能源汽车技术方面,电装公司早在1997年即开始量产混合动力系统的相关产品,目前也在进行混合动力汽车关键产品的研发和生产。

目前,电装公司在新能源汽车方面的主要产品包括功率装置的成本降低30%,具有2倍的功率密度的高功率密度逆变器;使用半导体技术的具有2倍的功率密度的高功率密度马达发电机;低噪声、低能量损失的DC/DC转换器和发动机在停止中也可以工作的电动压缩机等。

AI: 近期,几家领先的柴油机技术供应商正在大力推广清洁柴油技术。贵公司的柴油机技术在中国市场有何推广规划。

宫木 正彦先生:目前,我们的柴油机技术可广泛应用于从1.0L的农用机械到30L的大型车辆。尤为值得一提的是,在日本和泰国等地区,柴油乘用车的高压共轨系统80%由电装公司提供。

电装公司开发了具有300MPa极高压力和i-ART系统的第四代高压共轨系统,可以满足欧Ⅵ排放标准。对于中国推行的国Ⅳ标准,电装公司的第二代高压共轨系统即可满足。

在中国,目前已有多家大型商用车厂家采用了电装公司的共轨系统。今后,我们将会根据客户的需要,适时地在中国市场继续推广我们的先进柴油机技术。

可以说,我们的所有产品和技术都为了实现节能减排。

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