陈学军
张振廷
南京威孚金宁,作为自主品牌惟一具有国三电控VE系统大批量生产能力的企业,已经具备年产电控VE泵30万台的能力,主要客户群为国内中、高端轻型车厂家,国三VE电控产品市场占有率为75%,国四VP全电控系统产品将成国内轻型车市场动力的主力军。
随着我国汽车排放标准日趁严格,柴油车全面实施国四排放标准的窗口已经打开,以共轨、单体泵等为代表的国四技术方案也再次成为市场的热点。从国家环保部近期公告的几批符合环保标准的柴油机型来看,进入国四阶段后共轨技术似乎已成为柴油发动机的主流技术路线。
其实,对于国内拥有相当产销量和保有量的轻型柴油车而言,还有一种技术路线似乎更不应被人忘记,这种通常比共轨系统成本低的系统,在国四之前的国三、国二、国一实施阶段,都在整个柴油机产业中发挥了较为突出的作用,它的身份并不神秘——就是VE分配泵,进入国四阶段后通过全面技术升级成VP系统。
说到VP系统或VE泵,就不得不提到一家企业——南京威孚金宁有限公司(以下简称威孚金宁)。这家由无锡威孚高科技集团股份有限公司与南京新工投资集团有限责任公司共同投资组建的集内燃机燃油喷射装置设计、制造、销售于一体的企业,是国内惟一拥有完全知识产权,并专业研发和大批量生产机械式VE型分配泵、电控VE高压燃油系统和电控VP高压燃油系统的生产基地,从1992年引进国外VE泵技术和生产线、1993年实现批量生产以来,已经具有20年以上的相关技术和生产经验。
日前,本报记者在威孚金宁的所在地南京,采访了威孚集团董事长陈学军和威孚金宁总经理张振廷。
致力于转子泵技术:从VE到VP 在记者的印象中,国内大范围使用具有VE系统的轻型柴油车是在上世纪80年代中期,当时以日本五十铃技术为主导的VE型分配泵 (或称分配泵)的轻型柴油机开始在国内市场普及。至于威孚金宁的相关技术,从模仿试生产开始,其正式获得技术许可还要从2003年开始。当年,威孚金宁的VE泵产业化技术获得了世界著名柴油喷射系统供应商博世公司的许可证,2006年其VE泵产品零件通过了博世的体系放行、过程放行和产品放行。
2005年,威孚金宁与国内的相关高等院校和科研单位联合开发了满足国三排放法规的电控VE系统,从2009年开始,电控VE系统大批量投放市场,包括江铃、庆铃、北汽福田、江淮、康明斯、东风轻发、郑州日产、一汽通用等国内厂家,并随主机厂出口到南美、中东等国家。
陈学军告诉记者,近年来通过引进博世的VE泵技术许可及通过博世的产品、过程、体系放行,公司在研发、质量控制及工艺水平上得到了大幅度的提高,使公司在VE泵及电控系统的开发、产业化技术方面成为国内行业的排头兵,并形成了一系列相关的标准和关键工序的控制技术。
随着国家排放标准的提升,从2009年开始,威孚金宁的燃油喷射系统研究进入新阶段,其升级研发的VP系统至今已投入约1亿元的研发费用,2010年起VP系统开始在国内相关车型上满足国四排放标准。同时,威孚金宁的国四电控VP高压喷射系统的ECU、喷油器等的开发也得到了博世公司的支持,并开始布局不同客户和不同车型的各项试验匹配工作。陈学军说,企业通过自主研发、引进、消化、吸收、再创新等,目前在相关燃油喷射系统领域已经拥有完全自主知识产权,先后研发和生产出了符合国一、国二、国三、国四排放标准的燃油喷射系统,一些技术已经填补国内空白,为国内排放标准的提升做出了自己的贡献。
开发团队形成 具有“交钥匙”能力
拥有多台世界顶尖级燃油系统性能开发测试试验台,以及产品可靠性、振动、高低温试验台,发动机性能开发试验台架、整车转毂排放测试等各种手段的威孚金宁,在国内相关企业中的研发水平和研发能力处于领先水平。 “满足国四排放的前提是柴油机的电控,其核心是电控高压燃油系统,而电控柴油机的 ‘大脑’是电控高压燃油系统的电子控制单元。”张振廷告诉记者, “威孚金宁之所以具有不断升级的研发能力,主要在于拥有一支高素质的研发团队和高水平的研发平台。”
据了解,在威孚金宁的1000余名员工中,拥有一支具有丰富经验的从燃油系统到发动机到整车标定整个匹配流程的技术团队,从国二到国四,逾百种车型和20多个发动机标定的大量技术过程数据和轻型车排放开发经验的积累,使得威孚金宁已经形成了初步的研发平台。张振廷透露,目前公司已经具有对系统方案、结构设计、零部件强度等进行设计计算及试验测试的能力,并已具备发动机台架、整车性能、排放系统标定和系统集成的一条龙 “交钥匙”能力。
对于已经投放市场60余万套国三电控系统产品的威孚金宁而言,为了进一步提升产品的质量一致性和可靠性,近几年来威孚金宁已经总计投资5亿元,主要用于研发、技改和新装配车间,对于研发能力和产品质量的提升起到有力的推动作用,得到国内中、高端自主品牌与合资品牌轻型车厂的普遍认可。
VP系统已经全面升级 张振廷向记者坦言,由于威孚金宁对VP系统的宣传较少,以致目前国内部分相关人士对电控分配泵系列产品的认识还是基于只能满足国三标准的老VE系统上,而对能够满足国四甚至以上法规潜力的VP系统不太了解。
实际上,从各项技术参数和性能数据来看,威孚金宁的VP系统在原理、功能、监控等几个方面与VE系统相比已经有了根本的改变。如在油量控制方式上,VP为ECU控制,VE则为机械式控制;最高喷射压力,VP为1400bar,VE为1250bar;喷油时间的控制精度,VP为闭环控制 (共轨开环),VE为闭环控制;油量不均匀率,VP为1%(ECU具有分缸平衡功能),VE为3%;ECU功能针脚,VP为121引脚(功能增加),VE为36引脚;OBD技术方面,VP有48个故障模式,VE只有14个故障模式;VP有63根线束(增加了进气压力与温度传感器线、电子油门线、制动开关线、离合开关线、车速传感器线、油耗线等),VE为29根线束;VP有17个传感器,VE有9个传感器;EGR方面,VP为电控冷却EGR,VE为电控EGR;后处理方面,VP的DOC对贵金属含量、配比进行了优化,VE泵国三阶段也为DOC。
“国外在推进排放升级时,在欧Ⅳ阶段,VP燃油喷射系统也是其采用的技术路线之一。”张振廷分析后认为,VP系统的关键技术在于喷油定时、喷油量等全部实现了电控,实现了OBDⅡ法规要求的与燃油系统及排放相关的传感器、执行器的在线诊断和故障指示,并且喷油量和正时只能由ECU控制,用户没有对ECU改动的权限,当影响排放的相关零部件出现失效或故障时,系统会立即报警,严重失效时只允许 “跛行”,督促用户及时对故障系统进行维修,很好地保障了在用车的符合性。
利用整合平台发展新兴市场 “我们开发的VP系列产品可满足轻型车国四排放法规要求,覆盖车型的基准质量大于1305公斤以上的第二类车,实际应用发动机排量可从2.2升覆盖到3.3升。”张振廷告诉记者。
从历史上看,VE系统在市场上的整体表现并不弱于共轨系统。记者注意到,当前装载VP系统的主机报价基本上和共轨一致,但搭载的整车系统比国外品牌共轨低1000元左右。除了购置成本外,VP系统的成本优势还体现在使用和维修成本上,油耗指标与共轨相当,但其对油品的适应性(如对硫含量较高的燃油)、维修技术继承性均有很好的表现,再加上威孚金宁覆盖面广的维修网络和维修配件供应等,VP系统对于国内轻型柴油车燃油系统的意义也就不言而喻。同时,记者也从威孚金宁方面了解到,正在研发中的VP系统的最高喷射压力可高达1600bar,在提升排放水平上还有进一步的空间。
依靠威孚集团对于进气 (增压)、燃油、后处理三大系统集成的整体把握,当前虽然燃油系统 (VE系统与VP系统)的出口量还不算大,但是还是有一部分产品随主机出口以及自主出口到了东南亚、中东、俄罗斯、南美等国家和地区。陈学军透露,在欧美等发达国家由于排放升级而导致的一些老旧产品市场还示完全萎缩、市场上还有很大保有量的情况下,加上非道路机械用机以及翻新机的机遇,威孚集团将整合威孚金宁等各个系统平台,去找寻开拓欧美剩余市场和新兴市场的机会。(本报记者 赵三明)