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2017年中国内燃机及柴油发动机行业基本情况及市场规模预测【图】

2017年07月11日 14:3210000人浏览字号:T|T

    1、内燃机及柴油发动机行业基本情况

    (1)内燃机及柴油发动机行业发展概述

    内燃机是一种通过控制燃料在机器内部燃烧,并将释放的热能直接转换成机械能对外提供动力的动力机械,广泛应用于汽车以及其他专用和通用机械。由于燃料做功后排出污染和温室气体,内燃机也是如今大气污染的重要来源,是世界“节能减排”和“降低碳排放”的主战场之一。
内燃机作为近代最伟大的发明之一,彻底改变了社会发展进程,使人类许多梦想得以实现,内燃机产业也成为一个国家工业化的重要基础。中国内燃机产业起步较晚,但经过几十年发展,已成为我国重要的基础产业。据《中国内燃机工业年鉴2015 年》数据显示,2014 年,我国内燃机产量突破8,000 万台,内燃机工业总产值突破4,500 亿元,内燃机总功率突破20 亿kW,进出口总额突破267亿美元。内燃机产业是推动我国经济增长、社会运行的重要装备基础。

    根据内燃机采用燃料的不同,常见的内燃机主要有柴油发动机和汽油发动机。在燃料点火方式方面,柴油发动机采用压燃燃料的方式。柴油发动机工作时,进入气缸的是空气,然后通过压缩空气的办法来提高空气温度,当空气温度超过柴油的自燃点时,燃油喷射系统以极高的压力在极短的时间内向气缸燃烧室内喷入柴油,柴油喷雾与空气混合的同时自行燃烧,猛烈膨胀产生爆发力,推动活塞下行做功。

单缸四冲程柴油发动机工作原理示意图

数据来源:公开资料

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国内燃机市场研究及投资前景预测报告

    柴油发动机的点火方式决定其结构相对简单,可靠性相对汽油发动机高。同时由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要,柴油发动机具有高压缩比,热效率要优于汽油发动机。富氧燃烧和高压缩比还使得柴油发动机在一氧化碳、二氧化碳、碳氢化物等物质的排放方面要低于汽油发动机7。

    柴油发动机较高的热效率,同时还使得其燃油消耗要低于汽油发动机,具有较好的经济性。此外,相同功率情况下,柴油发动机的扭矩大,最大功率时的转速低。因此,基于柴油发动机大扭矩,突出的可靠性和热效率以及经济性,柴油发动机用途相较汽油发动机广泛,广泛应用于交通运输、工程机械、农用机械、船舶动力、铁路内燃机车、发电机组设备、国防装备和其他各种通用机械。

    根据内燃机最终用途划分,内燃机又可划分为道路领域内燃机和非道路领域内燃机。其中道路领域内燃机一般指配套在乘用车、商用车及摩托车上的发动机。非道路领域内燃机一般指配套在非道路移动机械(如工程机械、农业机械等机械设备)以及船舶动力、铁路内燃机车、发电机组上的发动机。道路领域内燃机目前呈柴油发动机和汽油发动机共存局面,非道路领域内燃机则主要以柴油发动机为主。

    (2)中国柴油发动机行业发展趋势

    据中国国家统计局数据显示,2016 年1-6 月,全国汽车总产量累计为1,507.80万辆,其中,新能源车8产量累计为28.50 万辆,新能源车产量仅占全国汽车总产量的1.89%,以柴油发动机和汽油发动机为代表的传统内燃机仍为汽车主流动力。

    近年来,柴油发动机在结构上从自然吸气式发展到涡轮增压式,在控制策略上从机械控制过渡到电子控制,燃烧过程也从两气门发展到多气门,并提高燃油喷射压力,未来将主要聚焦于燃油喷射系统的进一步改进。进入电子控制阶段,目前柴油发动机燃油喷射系统在技术路线方面,主要有电控高压共轨系统、电控单体泵系统、电控泵喷嘴系统和电控分配泵等路线,从国内的实际发展情况来看,电控单体泵系统和电控高压共轨系统的应用相对广泛。

    柴油发动机的发展趋势概括为:直喷化、高压喷射化、电子控制化。其中电控高压共轨系统主要是由电子控制系统和燃油供给系统等组成,电控单元根据传感器信号直接对喷油器进行控制,实现喷油压力、喷油量和喷油率的自由调节。

    其优点有:电控高压共轨系统中的喷油压力柔性可调,对不同工况可以确定所需的最佳喷射压力,从而优化柴油机综合性能;可独立地柔性控制喷油正时,配合高的喷射压力,可减少氮氧化物等污染物排放;由电磁阀控制喷油,其控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残压为零的现象,因此在柴油机运转范围内,循环喷油量变动小,各缸供油不均匀可得到改善,从而减轻柴油机的震动和降低排放。

    电控单体泵技术是燃油喷射系统领域中另一项成熟技术,其同样由电子控制系统和燃油供给系统组成,可实现定时、定量并以较高压力喷射燃油,目前可满足国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ和T3、T4 阶段排放标准。由于其精密部件相对电控高压共轨系统较少,生产制造成本较低,具有较好的经济性,因此自面市以来受到市场广泛欢迎。此外,我国自主研发生产的电控单体泵系统在现阶段非道路领域内,其使用维护条件和燃油质量敏感度方面具有更好的适应性,因此尤其适用于我国目前条件下的非道路领域。

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