2013年通用机械行业技术特点及趋势分析
本文导读:对于不具备自主研发实力和质量控制能力的企业,很难进入美国、欧盟等主流市场,多数只能进行残酷的价格竞争,并面临严重的产能过剩。
通用汽油机在结构、技术等方面和摩托车发动机相近;因此,摩托车发动机企业涉足通用汽油机行业具备较大的优势。
但是,通用汽油机的使用工况与摩托车发动机有较大差异,在排放、耐久、温升控制、可靠性等方面有不同的性能要求,并因为通用动力机械的结构限制,使得上述性能要求更难于实现。上世纪90 年代末,国内部分企业通过借鉴日本、美国的产品开发四冲程通用汽油机产品,但由于技术实力有限,只能在其基础上进行局部改进,技术和品质水平与国外同类产品相比存在较大差距。当前,只有少数企业具有独立开发能力,能够根据使用需求进行产品的自主开发设计,并涉足大排量通用汽油机领域。
通用动力机械产品的主要市场集中在欧美日等发达国家和地区,对环保和安全的要求越来越高。美国、欧盟等地除了知识产权壁垒外,相继在环保方面制定了愈加严格的市场准入法律法规,例如:美国从2011 年开始,对225cc 以上的通用汽油机实施EPA第三阶段排放要求,并附加燃油蒸发排放要求,排放物限值较EPA 第二阶段排放要求降低了34%;对225cc 以下的通用汽油机的新法规将在2012 年实施,排放物限值较EPA第二阶段排放要求降低了38%;欧盟不但执行严格的排放法规,还有多项安全法规及终端产品的噪声要求。因此,对于不具备自主研发实力和质量控制能力的企业,很难进入美国、欧盟等主流市场,多数只能进行残酷的价格竞争,并面临严重的产能过剩。而业内少数重视自主研发和质量控制的优秀企业,能够在产品研发、试验检测、加工设备、人才培养和员工技能培训等各方面加大投入,不断满足节能、减排、减振、降噪、安全和高性价比的市场需求发展趋势。
通用汽油机的技术发展趋势主要体现在以下几个方面:
1)节能减排:通用汽油机的排放控制有两条不同的技术路线,即尾气后处理法和机内净化的前端处理方案。前者通过增加二次补气和催化转化装置来减少排放,是传统的技术路线。但是该技术方案成本增加较多,性能有所降低,且会造成汽油机运行温度过高,带来草坪机等终端产品使用时的安全隐患。而机内净化的前端处理方案仅为行业内少数企业采用,该方案通过燃烧分析,优化配气机构使油气混合更加充分,运用DDI 技术对点火时间进行精确控制,提升缸内燃烧效率,降低排放和油耗,同时提升了整机输出功率。由于该方案并未增加辅助装置,因此成本增加有限,是目前国内应对EPA 第三阶段标准的较好方案,也为应对更加严格的排放法规奠定了良好的技术基础。
2)减振降噪:主要包括控制机械噪声和燃烧噪声。对于燃烧噪声,通过适当降低发动机燃烧时缸内压力升高率和最高爆发压力可以实现;而对于机械噪声,主要从零部件设计入手,对零件进行有限元分析,增加强度,减小振动,提高加工精度,减小冲击和摩擦,同时采用隔音方案来增加降噪效果。
3)安全防护:主要指生产企业充分理解法规和终端产品的使用条件和用户的使用习惯,从零部件的设计入手,进行结构分析和材料的合理选择(包括化学成分),使产品满足法规的要求。