农业机械动力装置燃油喷射技术专利竞争态势分析

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1、农业机械动力装置燃油喷射技术专利竞争态势分析吴磊琦谌凯赵志娟应向伟浙江省科技信息研宄院针对柴油机A前广泛应用的3种燃油喷射系统（电控单体泵系统、电控泵喷嘴系统、共轨燃油喷射系统）进行分析，从专利申请趋势、技术发展趋势、区域分布、主要竞争机构以及在农用发动机中的应用等角度探讨其竞争态势。结果表明，电控单体泵、电控泵喷嘴系统整体技术已趋于稳定，目前技术发明主要布局在系统零部件或新材料研发等外围专利上，共轨燃汕喷射系统技术已趋于成熟，德国和口本在相关技术领域处于绝对领先地位，我国在该领域的研究与开发尚处于起步阶段。关键词：农业机械;燃汕喷射系统;单体泉

2、;泵喷嘴;共轨;专利分析;2014年10月1日起，《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(屮国第三、四阶段)》正式实施，要求于2016年4月1日起，所有制造、进口和销售的非道路移动机械应装用符合该标准第三阶段要求的柴油机。日趋严格的排放标准、激烈的市场竞争和能源短缺使得农用发动机不得不引入新技术，向低污染、低油耗、高比功率的方向发展，关键在于改善燃烧过程和方式，而这在很大程度上取决于喷油系统、进气系统和燃烧室结构三者之间的匹配［1-7］。因此，对喷油系统的开发研究是未来发动机技术的主要研宄方向之一，提高喷射压力，对喷油规律、准确、灵

3、活的控制是发动机技术升级的主要途径。木研究通过对目前在柴油机上广泛应用的几种燃油喷射系统进行专利分析，旨在全面了解电控羊体泵系统、电控泵喷嘴系统、共轨燃汕喷射系统的专利申请趋势、技术发展趋势、区域分布、主要竞争机构以及在农用发动机屮的应用。然后,根据专利分析结果，结合我国农用发动机发展实际，参考国外发展经验，提出我国企业农用发动机燃油喷射系统发展的对策建议。1材料与方法以德温特专利数据库为数据源，通过关键词、国际专利分类号（IPC）及德温特（DTT）手工代码相结合的检索方法进行专利检索：电控单体泵、泵喷嘴系统相关专利族1144项，其屮，屮国专利1

4、73件，屮国申请人申请的屮国专利为122件（由于电控单体泵和泵喷嘴一样，是通过做成一体的电磁阀进行时间控制的单独喷油泵的喷油系统，仅存在单体泵系统的高压产生和高压电磁阀与喷油嘴之间有一根高压油管的IX别，因此将单体泵系统和泵喷嘴系统一起进行专利分析）；共轨燃汕喷射系统相关专利族4817项，其中，中国专利1092件，中国申请人申请的屮国专利451件（检索时间范围为1962年至2015年5月）。2结果与分析2.1电控单体泵、泵喷嘴系统发展态势2.1.1专利申请趋势电控单体泵、泵喷嘴系统在全球和我国的专利申请走势如图1所示，可以看出，此类燃油喷射系统的

5、技术发展大致可以分为3个阶段。第一阶段，快速发展期（1984年之前）。此类燃油喷射相关技术专利最早出现在1966年，到1982年申请量达到30件，发展较为迅速。该系统从出现专利申请开始，申请量就迅速增长，这可能与泵喷嘴系统是技术局部改进相关。中国在该阶段尚未有专利申请。图1电控单体泉、泉喷嘴系统专利申请走势Fig.1Patentapplicationtrendsofelectronicallycontrolledunitpumpsystemandelectriccontrolunitinjectorsystem第二阶段，稳步增长期（1984—19

6、99年）。从1984年幵始，此类系统的专利申请量出现较低幅度的回落，但总体仍呈向上发展趋势，这意味着该技术在此阶段己步入稳定期。我国于1991年出现此领域的第一件专利申请。第三阶段，调整期（2000年至今）。从2000年开始至今，此类专利申请量的调整幅度较大，意味着该类别的技术趋于成熟，但研发力度不稳定，这可能与新替代技术的快速发展相关。我国在此阶段专利申请出现快速增长。需要指出的是，由于专利中请存在18个月的公开期，所以2013年之后的数据还不完整，仅作参考。但根据整体趋势判断，此类燃油喷射系统的技术从第一件专利申请开始就被学术界和产业界迅速接

7、受，并快速发展。2.1.2技术发展趋势IPC和DII手工代码含了专利的技术信息，统计分析发现，专利主要集中于此2类燃汕喷射系统的结构特征、电子控制的电子单元，以及电磁阀、压电或电致伸缩电机等部件以及部件新材料。通过2类燃油喷射系统技术领域最近3年（2012—2014年）首次使用的1PC代码和未再使用的IPC代码的对比分析可以发现，具体的结构部件成为目前的研发方向，这也表明该类技术整体已经成熟，部件的结构设计和新材料研发成为完善系统技术的手段。2.1.3专利区域分布根据图2可以看出，美国、日本、德国、中国专利合计占该类别专利的75%左右，说明前述4

8、国在这2类燃油喷射系统技术上处于绝对的领先地位。徳国从1966年就开始中请该领域的第一项专利，1973年后中请量一直保持稳定，研发主力为