鋼活塞會“完勝”鋁活塞嗎

 近（jìn）日，輝門在中國積極推廣（guǎng）鋼活塞技術，並聲稱隨（suí）著國五標（biāo）準的實施，鋼活塞在（zài）中國重型柴油機領域有較大的需求。記者了解到（dào），國內車用活塞製造企業及研發（fā）機構（gòu）也在從（cóng）事鍛鋼材料活塞的研究及產業化，比如（rú）渤海活塞已經啟動了“高功率低排放發動機鍛鋼活塞技術研發與產業化”項目。

 4月11日，全柴集團總裁助理徐玉良告訴記者，目前全柴全部采用的（de）鋁（lǚ）合金活塞（簡稱“鋁活塞（sāi）”）。順應輕量化大趨勢，目前康明斯（sī）、玉柴、濰柴、全柴等國內外發動機都采用鋁合金材料的活塞（sāi）。那麽，在鋁活塞（sāi）“大行其道”之時，為什麽說2017年之後鋼活塞會大發展？鋼活塞（sāi）具有哪（nǎ）些優勢是鋁活塞很難達到的？帶著這（zhè）些問題，記者采訪了（le）國內外多家知（zhī）名（míng）活塞及柴油機企業。　　

　■  活塞（sāi）必然（rán）與發動機升（shēng）級同步
　 “世界上最早的汽車發動機活塞是鑄鐵的（de），我國也是一樣。後來，鋁合金材料以其（qí）質輕（qīng）、良好熱傳導性及較（jiào）低膨脹（zhàng）係數等特點得到車用發動（dòng）機企（qǐ）業的青（qīng）睞並開始了產業化製造。”4月（yuè）11日，山東濱州（zhōu）渤海活塞（sāi）有限公司總經理助理劉世英如是說，隨著大馬力汽車發動機快速發展，尤（yóu）其是重型柴油發動機渦輪增壓、中冷（lěng）技術的應用以及大缸徑（jìng）高壓縮比、低排（pái）放（fàng）要求的不斷提高。傳統鋁合金活塞材料就無法滿足（zú）其使用要求，因而國內外眾多活塞材料（liào）研究機構和製（zhì）造商推出了（le）許多新型活塞材料，比如鍛鋼、陶瓷及複合（hé）材料等。據記者了解，目前陶瓷、複合材料等活塞成本過高（gāo）技術仍未完全成熟。
劉世（shì）英對（duì）記（jì）者說：“最早（zǎo）的鋼活塞應用於1955年德國ELSBETT公（gōng）司單缸柴油機上，ELSBETT公（gōng）司（sī）於1977年首次申請zhuanli，1984年該公司使用自動生產線生產鍛鋼活塞，2000年開始批量為美國卡特彼勒生產鋼活塞。目前國外（wài）鋼活塞已（yǐ）廣泛應用於曼、卡特彼勒（lè）、康明期、戴姆勒、沃爾沃、奔馳等公司的（de）高性能中（zhōng）重型柴油機上。”馬勒中國區相關負責人告（gào）訴記者，繼重型（xíng）商用車和賽（sài）車發動機之後，鋼活（huó）塞目（mù）前（qián）在歐美國（guó）家逐步被用於乘用車柴油發動機。
　　■  鋼活塞滿足高性（xìng）能柴油機強化指標
　　與鋁活塞相比（bǐ），鋼活塞技術到底有哪些（xiē）優勢能夠滿足高性能重型發動機的需求？
在采訪中，劉世英對記者說：“鋁活塞質量輕、往複慣性小，製造成本低，但不（bú）能適應高強性能柴油機的要求,而鋼活（huó）塞能夠勝（shèng）任，同時活塞壓縮比小，能夠降（jiàng）低發動機整（zhěng）體高度。目（mù）前其製造成本高，包括毛坯和機械（xiè）加工，對於製造技術和（hé）設備要求也較高，但產業化以後成本（běn）會大幅下降。”
       在今年（nián）2月（yuè）底召開的輝門鋼活塞技術交流會上，輝門（mén）動力總成重型車輛/能源、工業及運輸活塞全球應（yīng）用工程總（zǒng）監Norbert Schneider也對記（jì）者（zhě）詳細介紹了鋼活塞的優勢。他說：“首先，羞羞小视频在线观看的鋼活塞采用了雙摩擦焊結構，擁有大尺寸封閉式高置冷卻（què）通（tōng）道，因此（cǐ）具備卓越（yuè）抗高溫性能，可承受重型商用車發動機的高氣缸（gāng）壓力。其（qí）次，鋼活塞的喉口溫度能降低多達50至100攝氏度（dù）。封閉式（shì）焊接油道結構最大負荷時仍（réng）能減少活塞環槽變形度高達80%，增強喉口設計疲勞強度高達4倍，這樣就能有效解決國五和國六標準對熱（rè）負荷、機械負荷、摩（mó）擦磨損和缸套穴蝕等方麵提出的高規格要（yào）求。三是鋼活塞（sāi）獨特的銷孔工藝極大地提高了鋼活塞的可靠性，特殊的減重設計實現了鋼活塞的（de）輕量化設計，而低摩擦（cā）塗層則能顯著降低活塞的摩（mó）擦損失，這些特點都大（dà）大提高了活塞的可靠（kào）性，同（tóng）時降低了二氧化碳的排放。”
       馬勒（lè）公司相關負責人告訴記者（zhě），在歐盟NEDC工況（kuàng）檢測中顯示，與鋁活塞相比，馬勒鋼活塞（sāi）相當於節省了3%的燃料（liào）。通過減少摩擦（cā）損失和改進熱力學，鋼活塞在減少二氧化（huà）碳排放方麵有著顯著的潛力。

　　■  高爆發壓力（lì）將改變遊戲規則
　　“爆發壓力是整個發動機行業改變遊戲規則的一個非（fēi）常關鍵的因素。”Norbert Schneider對記者說，國五、國六排放標準的實施，中國汽車發動（dòng）機將會有較大的變化，尤其是重型柴油機對鋼活塞的需求將會日益上升。
爆（bào）發壓（yā）力是發動機氣（qì）缸（gāng）裏最高壓力，它決定了發（fā）動機對外輸出的功率及（jí）排放。Norbert Schneider向記者介紹歐美發達國家發動機爆發壓力的演變趨勢。1961年隻有110bar，2000年上升到（dào）180bar，隨後幾年加速上升至240bar, 預計2020年將達到270bar。而目前中國車用發動機的（de）爆發壓力低於180bar，但Norbert Schneider判斷，商用車（chē）實施國五排放標準後，重型商用車的爆發壓力就會達到（dào）180bar以上，接近鋼活塞爆發壓力區域（yù）。因此，我國實現國五排放標準以後，鋼（gāng）活塞技術將會有“有武之（zhī）地”。