彭立新：康明斯把最新燃油技术推向高潮

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为了促进科技进步，加强国际交流，引导节能减排技术的发展趋势，2009年10月20日至22日，“中国汽车工程学会2009年年会”在北京召开。今年的年会得到了科技人员的广泛支持。来自汽车行业的近550名专家、学者和工程师参加了讨论，其中包括许多世界著名的汽车和零部件企业。广大的工程师和技术人员在这个论坛上分享中国汽车技术的最新成果，讨论方向，激发他们的想法。以下是康明斯东亚发动机技术总监/康明斯东亚R&D中心主席彭立新博士的讲话:

彭立新(美国康明斯公司):早上好，发动机行业的前辈们和同事们。今天很荣幸有这个机会在这里讨论如何应对发动机，特别是柴油机技术发展的推进器，供大家参考。

回顾排放的历史，大概是在1976年美国开始控制排放的法律法规。那时我不在美国。我听说当时三大公司联合起来强烈反对。一个原因是法律法规过于严格。如果机油消耗和发动机性能损坏太多，另一个原因是执行法律法规的成本太高。

出于这两个原因，美国环境保护部当时控制了排放标准。今天，当时的排放标准与今天的排放标准之比为9: 1，今天只剩下10%的排放数据。我听说美国环境保护部最终能够做到这一点，因为本田制造了当时第一辆符合排放要求的汽车，并将其运往美国。这段历史也非常类似于今天的一些声明和实践。

雾霾是一个新名词，它影响着美国和中国每个人的正常生活。还有一个新名词，酸雨，它出现在最近几年。在这种情况下，世界上已经有了三大法系的环境保护工作，包括美国制度、欧洲制度和日本制度。此图显示了现在正在实施的系统。中国一直遵循已经存在了20年的欧洲体系。在这20年中，柴油机最重要的控制之一是微粒，另一个是氮氧化物。这两种排放减少了90%，氮氧化物减少了86%，颗粒物减少了95%。在20世纪90年代，我们每年生产100多万辆汽车，而在2009年，我们生产了1000万辆汽车，这使我们的排放量增加了10倍，我们还在继续生产汽车并扩大这个市场。

我们是怎么做到的？从柴油发动机开始，欧洲在1990年开始进行排放控制。这是巧合或技术进步。这时，直喷式柴油机为我们形成了一项新技术，然后逐渐走向电喷。这个数字的纵坐标是深幂。可以看出，90年是一个转折点，而且在前几年一直在缓慢上升。90年后，我们有了很大的变化。主要有两个因素，一是直接注射技术，二是电子控制。这一发展带来了很多其他的东西，比如爆炸压力，而爆炸缸内的压力也在增加，所以所有的技术都必须跟随这一趋势，这也是为什么我们享受的技术与过去20年行业内的技术完全不同的原因。

在过去的20年里，柴油机技术逐渐从经验工程走向科学。20年前或30年前，我们对柴油机的认识还很浅。送油后，活塞下降并吸入空气体，混合后为我们提供能量，这可以从我们的经验项目中看出。只是后来，也就是说，在过去的20年里，我们有了各种各样的研究方法和技术，我们对燃烧过程有了逐步的了解。我们可以从一个油嘴给出空气体燃料比，我们可以清楚地了解从无穷大到无穷大范围内的每个过程，这使我们有办法控制粒子和氮氧化物。我们有些人说只有上帝知道油到达柴油机气缸后还剩下什么，我们不能控制它。直到后来，我们才发现事实确实如此。这幅图清楚地表明，在颗粒和氮氧化物形成的中间有一些绿色区域，也就是说，在这些绿色区域中，氮氧化物和颗粒可以同步减少。经过这样的了解，大家都开始在这个地区工作，所以搅拌机的条件得到了改善，当地的/" " "减少了。正是这些技术使柴油发动机的排放量达到了今天的水平。

与此同时，柴油发动机已经走到了今天，我们对柴油发动机的内部有了非常清楚的了解，并且有很多手段。hci就是一个例子。虽然人机界面不是很成熟，但它是对内燃机技术的“技术”一词的一种全新的思考方式，这给了我们应该追求的方向。在这些技术的指导下，我们逐渐了解了颗粒和燃料参数之间的关系，氮氧化物和废气之间的关系，以及颗粒和压力之间的关系。正是这些东西使我们刚才提到的发动机和柴油发动机技术逐渐走向科学。

有两个主要的硬件，一个是燃料系统，另一个是可变压力系统。对于柴油发动机来说，有两样东西，石油和天然气。在过去的20年里，燃油系统一步步地引领着柴油技术走向今天。这是几代康明斯燃料技术的历史回顾。从20世纪50年代开始，康明斯开始制造pt燃油系统，从最初的约1000公斤压力增加到超过2500公斤。你可以注意到有两个转折点，一个在20世纪80年代，另一个在90年代，这与美国和欧洲的排放控制相吻合。这进一步表明，正是排放法规的要求推动并推动我们将燃料技术逐步推向高潮。

此外，随着喷嘴的改进，各种喷嘴系统每年都会出现。每个喷嘴的统计尺寸逐年减小，喷嘴的数量逐渐增加。现在，一个喷嘴有8个孔，每个孔是0.1毫米，这已经成为一种典型的技术。这也是20世纪90年代以来的进步，这使得我们的喷油状态与20年前大不相同。

没有增压器的推动和气体的补充，燃料发动机的技术进步是不可能完成的。这里选择了增压器的最大转速，以及增压器的可靠性和增压压力。如你所见，1990年也是这三个参数的拐点。在这种排放的驱动下，增压器的可靠性、增压压力和速度不断提高，使我们可以喷射更多的油，满足更高的要求。喷油器有多种技术。这项技术不仅增加了压力，也提出了智能化的要求。有各种各样的可变电容器，也就是便携式增压器。

除了两个重要的燃油系统和增压系统外，其他系统也在逐步完善，以保证整个柴油机系统的改造和发展。这里有两个例子，包括冷却系统、润滑系统和电池系统，并且使用各种实验基础手段来保证这些系统的发展，这是我们从经验工程逐渐过渡到科学的一些例子。

柴油机的另一个发展是噪音。自2000年欧洲进入欧三时代以来，电子控制技术得到了广泛应用。2005年，当燃油系统进入欧四时代，它开始调整燃油喷射模式，我们的噪音逐步得到改善。有三个分贝，自2000年以来已经上升了两个数量级，相当于三台柴油发动机的噪音。现在只有一个柴油机噪音，这就是这样一个概念。

柴油机技术并没有从工程走向科学。事实上，由于电子控制技术的不断引进和改进，柴油机技术仍在向高科技方向发展。你可以在高科技研究中找到许多R&D机构和发动机开发公司，因为每个人都承认它已经成为一种高科技。你可以看到对增压器、燃油系统和售后服务工具的控制已经把柴油机变成了一个智能的东西。过去，活塞、连杆和曲轴可以变成一台机器，但现在不是了，它可以变得越来越智能，现在它不再是一堆仪器，这也使我们的柴油机技术进入了一个高科技时代，这不仅停止了柴油机本身，还在于柴油机系统。一辆车开出来后，它可以与整个系统连接起来，知道你的车要去哪里，现在油耗怎么样，油够不够，服务信息的反馈可以每分钟或几分钟实时给总部发信号。例如，司机不知道汽车是否出了故障。因此，我们的服务人员首先知道，并立即打电话给司机，说你的车有问题，将有安全隐患。整个柴油机不是某种产品，而是社会的一部分。也就是说，柴油机逐渐从经验工程走向科学和高科技。

回去的路怎么走？这是一张由国家信息中心绘制的图片。我不会说这幅图有多可靠，但我同意它的趋势。其中有几点。首先，能源的多样化将逐渐成为历史，各种能源形式将在未来出现。第二，电力电气化有两个明显的优势:第一，污染源从人口集中的城市转移到其他地方，这些地方可以转移到沙漠或人们更能忍受的地方；第二，能源已经从完全固定的石化能源转变为多种能源，如太阳能、风能和水能，所有这些能源都是通过电力转换的。因此，电力电气化是一个绝对的趋势。这幅画非常有趣。10年后，到2020年，传统柴油发动机的市场仍将占70%左右。2030年后，也就是20年后，每个人都会发现传统技术只剩下几个百分点。

混合动力在美国做得最多，现在70%的混合动力市场在美国。刚才，欧洲的教授也说，电池是一项非常重要的技术，需要突破。只有突破了电池技术，我们的产品才能真正实现产业化。在昨天的讨论中，有人提出了1/40的概念，在实现真正的工业化之前，成本应该降低40倍。很难说这个数字有多可行，但它告诉我们有大量的工作要做，我们需要技术上的突破。燃料电池也是每个人都在解决的问题，它正逐步走向商业化，但它也逐渐被每个人的困难所认识。

最后，我想说的是，康明斯在这些新技术上已经投入了很多，并且也准备投入更多来应对挑战。我们必须做排放，但我们绝对没有意识到这一点。为了实现零排放，我们已经进入了马车时代。昨天，有人说马车比汽车排放更多的二氧化碳，所以这不是零排放，所以我们不必回到过去的时代。在今天的时代，我们要做的是和在座的同事一起肩负起保护环境的责任，一起前进。