德尔福科技推出动态停缸技术与800V电驱动系统

2018-01-19 11:50:52·  来源:车云  作者:王珺  
   
刚刚拆分完毕的德尔福科技就是在2018CES上少有几个展示电气化技术的展商。两个月前,德尔福拆分事宜最终完成,动力总成业务被拆分出来成立了公司,但是却保留了德尔福这个品牌,更名为德尔福科技。
拆分之后的德尔福,将全面投入电气化。

同样是新趋势之一,但电气化与自动驾驶在CES上有着截然不同的待遇。2017年开始CES专门为自动驾驶体验辟出了新场地,但是电气化的新动向却只能在寥寥几个展台看到。这并不奇怪,相较而言,CES并非是展示电气化技术的好舞台,但是新的产品、战略或者动态发布则不受此限制。

德尔福展台


刚刚拆分完毕的德尔福科技就是在2018CES上少有几个展示电气化技术的展商。两个月前,德尔福拆分事宜最终完成,动力总成业务被拆分出来成立了公司,但是却保留了德尔福这个品牌,更名为德尔福科技。

此前曾介绍过德尔福的动力业务组成,包括内燃机管理控制系统、混合动力与电驱动业务,以及燃油处理系统。而根据德尔福科技在2018CES上公布的信息,在拆分完成之后,内燃机、混合动力与电驱动系统将会是三个主要业务方向,电气化进程将会从提升内燃机燃效、优化电子控制、从中度混合动力向电驱动过渡三个方面展开。

从短期看,内燃机在很长时间内依然是动力系统的重要组成部分,因而内燃机本身的燃效提升技术依然最为重要。德尔福科技内燃机控制系统与动力产品的首席科学家John Kirwan表示,目前德尔福科技主要会从EGR、高压喷射与点火控制技术等方面来提升内燃机的效率。

比如GDCI(汽油直喷压燃技术)的研发,在去年4月,德尔福已经宣布正在研发第三代GDCI系统,预计热效率能够达到42%。第三代GDCI技术的压缩比预计将提升到16,利用高压喷射(三次喷射燃油)、低温尾气处理等技术来解决汽油压燃所面临的问题。

其中,对于点火的动态控制管理是这一阶段的重点。

从Kirwan介绍的技术来看,主要会从两个角度对点火系统进行优化:一是对点火的优化,德尔福科技采用双点火线圈的方式,类似于交流电,两个线圈肯定有一个线圈会处于点火状态,这样做的好处是,能够延长点火时间保证气缸内气体的充分燃烧,而且与德尔福的DSF技术相配合,能够根据动力需求随时点火。

DSF(Dynamic Skip Fire)是德尔福与此前投资的一家初创企业Tula共同研发的停缸技术。发动机停缸技术到目前也并不是一项新技术,通过停止供油、进气与点火的方式,当前气缸在进气之前会断开凸轮轴与进排气门之间的连接,凸轮轴正常运转,但气门不会联动,气缸处于封闭状态,气缸内只保留了很少量的气体,活塞的往复运动会类似于弹簧。


▲德尔福DSF断开凸轮轴与气门链接

这样做带来最直接的好处是节油与减少排放,但是早前使用机械结构来实现,导致气缸必须两两一起停止,而且在震动与噪声上会带来影响,NVH的优化也是停缸技术头疼的地方。Tula在这项技术中,主要是为其开发计算程序,包括NVH管理等,并将其与发动机管理系统集成到一起,最终可以实现气缸的动态停止,可以在停止任意数量的气缸。

德尔福的DSF技术主要是应用在四缸发动机上,与早前停缸技术大多应用在六缸、八缸发动机有所不同。而且,更重要的是,德尔福会将DSF技术与48V微混系统、米勒循环发动机、使用稀薄燃烧的发动机以及应用在具备自动驾驶功能的车辆上的发动机相结合。

就目前来看,内燃机并不会在短期内被取代,但是在电气化进程加快的情况下,内燃机单兵作战的方式也会很快不复存在,而是更多存在于混合动力系统之中。这也是很容易想到的。在越来越严苛的环保法规下,考虑到成本与开发时间等问题,以混合系统为主,再配以内燃机本身的燃效技术,才能满足不同阶段的排放法规。所以我们也能看到,48V微混系统在这两年已经成为「网红」,成为增长最快的混合动力系统,所以48V微混系统依然是德尔福的重点,而未来的规划则是从微混进一步向中混、纯电动过渡。


▲德尔福48V与DSF结合的展车

DSF与48V结合一个很好的例子在于,在下坡等场景下,此前使用48V系统时,车辆处于空挡滑行状态,发动机仍然在工作,而采用DSF技术之后,则可以通过停缸技术进一步降低燃油消耗与排放。

至于与自动驾驶的结合,一方面是自动驾驶本身的需求,另一方面能够获得车辆传感器的数据,也能够对发动机的控制更加精细化。

从电驱动而言,德尔福电子电气部门的全球工程主管Harry Husted解释,德尔福的核心积累在于电驱系统的DC-DC转换器、电池管理系统以及电池充电装置方面。在未来发展上,一方面会在于电驱动系统集成上,让电驱动系统能够更紧凑地被集成,减少空间占用,便于汽车制造商进行系统设计与安置;另一方面,则会将电驱动系统的电压从400V提升到800V。

当前的纯电动汽车大多数还是中低端车辆,在应用上主要面临的困境在于续航里程,但是从高端市场来看,大型车与跑车的纯电动化也在所难免,保时捷、法拉利等也有规划推出纯电动车辆。因而从纯电动的普及来看,提高驱动功率虽然并不是当前最棘手的问题,但是从应用场景而言,也存在对应的市场。德尔福之所以将电压提升到800V,也是基于这项考虑。

不过对于氢燃料电池方面,Husted表示此前德尔福在此有20年的研发经验,不过从当前来看,燃料电池系统还并没有迎来大规模增长,而如果从系统组成来看,燃料电池驱动系统与纯电驱动系统有很大的重合,这些重合的组件,也正是德尔福擅长的地方。

当然,内燃机本身的燃效提升、混合动力与纯电驱动系统三方面着手并不只是德尔福一家的战略。拆分对于德尔福科技究竟能够带来什么变化,现在还言之过早。