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高壓共軌、渦輪增壓、后處理技術(shù)……一系列國(guó)際先進(jìn)的關(guān)鍵零部件技術(shù)在中國(guó)的推廣及大發(fā)展似乎都呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件活塞也是如此。

北美絕大部分重型柴油機(jī)都已經(jīng)使用全鋼活塞，而目前在歐洲下一代的乘用車輕型柴油機(jī)也大批量地切換到全鋼活塞。因此，從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，未來(lái)幾代歐洲高性能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)“清一色”使用鋼活塞。4月11日，山東濱州渤海活塞有限公司總經(jīng)理助理劉世英對(duì)記者說(shuō)：鑒于2020年前后中國(guó)會(huì)實(shí)現(xiàn)國(guó)六的排放法規(guī)，中國(guó)重型柴油機(jī)的需求與國(guó)外相比，雖說(shuō)在可靠性、目標(biāo)和排放等方面有一定差距，但總體來(lái)說(shuō)這個(gè)差距會(huì)越來(lái)越小。隨著重型柴油機(jī)強(qiáng)化指標(biāo)的不斷提高，重型柴油機(jī)采用先進(jìn)的鍛鋼活塞將是一種趨勢(shì)。輝門動(dòng)力總成重型車輛/能源、工業(yè)及運(yùn)輸活塞全球應(yīng)用工程總監(jiān)Norbert Schneider認(rèn)為，從國(guó)五開始，中國(guó)重型柴油機(jī)市場(chǎng)會(huì)需要鋼活塞，預(yù)計(jì)到2022年，中國(guó)鋼活塞可能將迎來(lái)爆發(fā)性增長(zhǎng)，需求量將達(dá)到200萬(wàn)只左右。

■  重型柴油機(jī)的主流選擇

目前基本是鋁合金活塞的“天下”了。劉世英對(duì)記者說(shuō)：“活塞具體采用哪種材料，主要是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化程度等指標(biāo)綜合來(lái)確定。而強(qiáng)化程度體現(xiàn)在功率密度、最大爆發(fā)壓力、平均有效壓力。鋼活塞能夠適用于強(qiáng)化指標(biāo)較高的發(fā)動(dòng)機(jī)。”

受我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展水平的制約，我國(guó)鋼活塞應(yīng)用起步較晚。1997年?yáng)|風(fēng)康明斯引進(jìn)的美國(guó)康明斯公司ISL發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的鋼頭鋁裙活塞，當(dāng)時(shí)活塞為美國(guó)KUS公司進(jìn)口零件。2003年錫柴的某款發(fā)動(dòng)機(jī)整體鍛鋼活塞由馬勒公司首先設(shè)計(jì)開發(fā)，在德國(guó)生產(chǎn)。隨著排放法規(guī)的不斷升級(jí)，我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)不斷進(jìn)步，其對(duì)鋼活塞的需求逐步增加，近年來(lái)輝門把鋼活塞技術(shù)引進(jìn)中國(guó)，并打算在中國(guó)建廠批量生產(chǎn)。

隨著國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的日益提高以及國(guó)家政策的不斷調(diào)整，發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)化指標(biāo)也會(huì)越來(lái)越高，滿足高強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)的需求，鋼活塞是一種有效的解決途徑，國(guó)五、國(guó)六實(shí)施以后，商用車柴油機(jī)中鋼活塞的比例將大幅提高。

Norbert Schneider告訴記者，鋼活塞將是11升及以上重型柴油機(jī)的主流選擇，占有絕大部分的市場(chǎng)份額，但對(duì)于7升、9升柴油機(jī)，其對(duì)爆發(fā)壓力和耐久性要求相對(duì)低些。相比之下，鋁合金活塞要比整體鍛鋼活塞成本低，在滿足發(fā)動(dòng)機(jī)使用要求的前提下，盡量降低活塞制造成本。在這些細(xì)分領(lǐng)域，他們?nèi)匀粫?huì)繼續(xù)采用鋁活塞。

■  企業(yè)積極推廣鋼活塞技術(shù)

“在歐州地區(qū)，馬勒鋼活塞應(yīng)用非常廣泛，大多客戶都采用的是馬勒的活塞。”馬勒技術(shù)投資（中國(guó)）有限公司亞太區(qū)售后市場(chǎng)經(jīng)理?xiàng)钜韺?duì)記者說(shuō)，從2000年以來(lái)馬勒活塞廣泛應(yīng)用在商用車上。目前活塞企業(yè)都在積極推廣應(yīng)用在歐洲高端乘用車柴油機(jī)上的鋼活塞。據(jù)輝門預(yù)判，中國(guó)在未來(lái)五年對(duì)鋼活塞有一定的需求，為此他們正在逐步向業(yè)界推廣鋼活塞，并聲稱根據(jù)他們?cè)跉WⅤ及歐Ⅵ以上的成功開發(fā)經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)培訓(xùn)的本土工程團(tuán)隊(duì)，滿足國(guó)內(nèi)客戶的開發(fā)要求，還可以幫助中國(guó)柴油機(jī)企業(yè)大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。 目前在中國(guó)輝門已有接近8家配套全鋼活塞項(xiàng)目正在洽談中，并在青島工廠引進(jìn)鋼活塞項(xiàng)目，計(jì)劃2017年投產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)的渤海活塞公司也在鋼活塞技術(shù)的研發(fā)上比較靠前，已與濰柴等國(guó)內(nèi)柴油機(jī)企業(yè)進(jìn)行了項(xiàng)目合作。4月11日，濰柴動(dòng)力產(chǎn)品可靠性總監(jiān)胡金壽對(duì)記者說(shuō)：“目前濰柴大部分用的都是鋁活塞，部分重型商用車已經(jīng)開始應(yīng)用鋼活塞。”劉世英介紹：“渤海活塞從2004年開始研發(fā)整體鍛鋼活塞，目前已有幾十種整體鍛鋼活塞形成了批量生產(chǎn)能力，這些研發(fā)成功的鍛鋼活塞主要應(yīng)用于國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)上，另外爆發(fā)壓力高于200bar的商用車發(fā)動(dòng)機(jī)也采用鍛鋼活塞。渤海活塞研發(fā)的整體摩擦焊接鋼早已申請(qǐng)了國(guó)家專利，激光焊接鍛鋼活塞分別在中國(guó)和北美申請(qǐng)了專利。”

除渤海活塞外，目前國(guó)內(nèi)還有一些團(tuán)隊(duì)也開始致力于高強(qiáng)化鍛鋼結(jié)構(gòu)活塞的技術(shù)研究，同樣是看準(zhǔn)了鋼活塞的市場(chǎng)需求。