钢质活塞在柴油机中的渗透率仍有逐步提升的空间

来源:欧宝体育娱乐app官方    发布时间:2023-11-07 17:26:45

  活塞是一种圆柱形的机械零件,通常用于内燃机和压缩机中。它的作用是随着缸体内的气体压力的变化而沿着缸体内壁上下往复运动,从而完成引擎的工作。活塞通常由铸铁、铝合金等材料制造成。它的外形通常为圆柱形,底部为平面或者呈锥形,顶部有凸起的部分,通常称为活塞头。活塞头上会有环槽,安装活塞环,以防止缸内高温度高压力气体和润滑油的泄漏。

  在内燃机中,活塞随着曲轴的旋转而上下运动,通过连杆与曲轴相连,将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。在吸气行程中,活塞向下运动,缸内产生负压,将空气经过进气门进入缸内;在压缩行程中,活塞向上移动,将缸内混合气体压缩;火花塞产生火花,点燃混合气体,形成爆炸推动活塞向下行驶,完成了燃烧行程;在排气行程中,活塞再次向上运动,将燃烧后的废气排出。

  活塞的设计和制造直接影响着内燃机的性能和寿命。优秀的活塞应具有高强度、低摩擦、低热膨胀等特点,以确保内燃机的高效运转和长期稳定运行。通常,按制造活塞的材料来分,可分为铸铁活塞、铝合金活塞、钢质活塞等,相关活塞的主要生产的基本工艺及特点如下表所示:

  世界上最早的汽车发动机活塞是铸铁的,后来,铝合金材料以其质轻、良好热传导性及较低线胀系数等特点得到车用发动机企业的青睐并开始了产业化制造,最早的钢质活塞应用于1955年德国著名内燃机ELSBETT公司单缸柴油机上。随着大马力汽车发动机加快速度进行发展,尤其是重型柴油发动机涡轮增压、中冷技术的应用以及大缸径高压缩比、低排放要求的逐步的提升,传统铝合金活塞材料就不足以满足其使用上的要求,钢质模锻活塞成为各主要活塞制造商设计开发的热点之一。目前国外钢质模锻活塞已大范围的应用于卡特彼勒、康明期、戴姆勒、沃尔沃、奔驰、马克等公司的高性能中重型柴油机上。我国汽车活塞的发展与全世界汽车活塞的发展历史类似,早期铸铁活塞广泛地应用于汽车发动机。随后不断有不一样的铝合金活塞问世,并逐渐在活塞材料中占据统治地位,然而铝合金材料高温强度低的弱点使他始终没有办法满足高性能发动机的要求,因此行业内持续对钢质活塞进行研究。

  目前,全世界三大顶级活塞需求商纷纷抢占中国市场,通过独资或合资的方式,在中国内地建活塞加工厂或研发技术中心,快速推进了钢活塞在中国的本土化进程,形成了、辉门、科尔本施密特世界三大顶级钢质活塞零件加工商和国内渤海活塞公司为有突出贡献的公司的格局。

  目前,活塞主要使用在于高性能中重型柴油机上。柴油机是商用车、工程机械、农业机械、船舶、内燃机车、地质和石油钻机等机械设备的主要动力装置。

  由于受疫情多发、散发及商用车等终端市场承压等因素,2022年我国柴油机销量出现大幅下滑趋势,为428.66万台。而随着国内经济发展形势逐步转好,柴油机行业市场需求回暖,根据中国内燃机工业协会数据,2023年1-8月,全国柴油机销量341.45万台,柴油机销量正逐步恢复至正常水平。

  根据生态环境部、工业与信息化部、商务部、海关总署、市场监管总局等部门联合发布的《关于实施汽车国六排放标准有关事宜的公告》要求,自2023年7月1日起,全国范围内全方面实施轻型汽车国六排放标准6b阶段和重型柴油车国六排放标准6b阶段,重型柴油车将迎来更高的排放标准。运用钢质活塞的柴油机具有高压缩比、燃烧效率高、尾气排放少、寿命长等明显优点。随着越来越严苛的排放标准实施,尤其是重型柴油机对钢活塞的需求将会日益上升,钢质活塞在柴油机中的渗透率仍有逐步提升空间,未来市场发展前途广阔。

  高动力输出和低油耗的内燃机发展趋势决定了活塞将朝着高强度、高耐磨、高精密、低膨胀、轻量化、结构复合组合化的方向发展,同时对其制造工艺技术也将提出更加高的要求。随国家排放法规升级速度加快,排放物限值越来越低,对活塞的各项性能指标及试验检测设备的精度、测试环境提出慢慢的升高的要求。因此,设计开发、研究和符合更高排放标准的发动机活塞已成为中国内燃机活塞工业今后发展的主要任务之一。

  数据显示,若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽车整备质量每减少100kg,百公里油耗可降低0.3-0.6L。而发动机在汽车上占有较大比重,因此,发动机轻量化技术无疑成为了行业关注的焦点。作为发动机关键零部件的活塞轻量化升级自然成为当下企业重点研究方向。汽车活塞轻量化能够最终靠材料轻量化、工艺轻量化及结构轻量化等途径实现轻量化目标,同时还应加强与发动机厂的联系,在充分了解发动机轻量化的创新点后,依据自己工艺技术特点进行一定配套产品的轻量化升级。

  更多行业资料请参考普华有策咨询《2023-2029年钢制活塞行业市场调查与研究及发展的新趋势预测报告》,同时普华有策咨询还提供产业研究报告、产业链咨询、项目可行性报告、项目后评价报告、十四五规划、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。(PHPOLICY:LDL)

  第三章 《国民经济行业分类与代码》中钢制活塞所属行业2023-2029年规划概述

  第五节 2017-2022年钢制活塞行业财务能力分析与2023-2029年预测

  第九章 普●华●有●策对2023-2029年钢制活塞行业产业体系调整分析

  第十四章 普●华●有●策对 2023-2029年钢制活塞行业发展的新趋势及投资风险分析