“曼的第三條技術(shù)路線主要是超高壓的燃油噴射、冷卻液溫度與環(huán)境溫度相差無幾的增壓中冷技術(shù)和EGR率閉環(huán)控制(EGR率在20%以上)。嚴(yán)格意義上講,如果這三樣都能實(shí)現(xiàn)且能夠達(dá)到國Ⅳ排放,其實(shí)際成本與目前的SCR技術(shù)路線是差不多的。但我們比較擔(dān)心的是假如這一路線通過,那么在中國的使用條件下又會(huì)出現(xiàn)大量的問題!睘H柴動(dòng)力股份有限公司產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)李勤在近日舉行的一個(gè)行業(yè)會(huì)議上這樣說。
歐Ⅵ研發(fā)有創(chuàng)新機(jī)會(huì)
“濰柴也在研發(fā)這樣的技術(shù),但我們不希望把它放在國Ⅳ、國Ⅴ階段,而是作為國Ⅵ的基礎(chǔ)技術(shù)!崩钋诒硎,濰柴在應(yīng)對國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)上采用高壓共軌+SCR路線!半m然大家對于SCR的國Ⅳ主流技術(shù)路線已經(jīng)很清楚,但還應(yīng)該意識到在今后的排放升級中,SCR再提高效率所帶來的難題!
“首先,我們目前是在80%以下的SCR轉(zhuǎn)換效率下進(jìn)行研究。假如要將轉(zhuǎn)換效率提升到90%,就必須再增加一個(gè)NOx傳感器,即要有兩個(gè)NOx傳感器才能實(shí)現(xiàn)。假如要提升到95%,那么油量計(jì)等各方面的部件都要加上去,這些都是硬件方面的成本。”李勤介紹說:“更棘手的是,本來現(xiàn)在80%的SCR轉(zhuǎn)換效率就需要投入大量精力?上攵,90%甚至95%的工作難度,SCR需要更多的時(shí)間和精力投入!
除了SCR總體的轉(zhuǎn)換效率,在脈譜圖上也仍然有文章可做,從這方面來講,對于歐Ⅵ技術(shù)的研發(fā),企業(yè)有很多創(chuàng)新機(jī)會(huì)。
“國Ⅲ到國Ⅳ主要是通過燃燒系統(tǒng)優(yōu)化降低顆粒物排放,再就是降低燃油硫含量和機(jī)油耗。其中,降低機(jī)油耗是實(shí)現(xiàn)國Ⅳ的一個(gè)必然環(huán)節(jié)。如果還是國Ⅲ時(shí)候的機(jī)油耗水平,那么我們很難達(dá)到國Ⅳ排放。”李勤表示,雖然達(dá)標(biāo)國Ⅳ甚至國Ⅴ可以不需DPF裝置,但在升級國Ⅵ乃至更高標(biāo)準(zhǔn)的排放過程中,DPF是繞不開的。同時(shí),考慮到目前我國降低PM的社會(huì)壓力、燃油中不可氧化成分的影響等,DPF也是必備的技術(shù)。
“DPF不僅對微?傮w的下降有效,對各種大小的顆粒物都有一定的削減。但它最大的問題是再生控制,而且目前DPF的再生控制基本上是開環(huán)控制,這對生產(chǎn)一致性的要求很高!崩钋诒硎荆@必然涉及到排放升級對生產(chǎn)一致性帶來的挑戰(zhàn)。
一致性不好是社會(huì)資源的浪費(fèi)
據(jù)介紹,在國Ⅳ階段,OBD監(jiān)控在氮氧化物超標(biāo)43%才報(bào)警,超標(biāo)100%才開始降扭矩。這聽起來似乎很輕松,但如果仔細(xì)研究SCR技術(shù)原理,就會(huì)發(fā)現(xiàn)情況并不那么樂觀!凹偃缥覀兊脑寂欧攀10克/千瓦時(shí),要降低到3.5克/千瓦時(shí)的話,就需要65%的轉(zhuǎn)化效率。如果原始排放增加了15%,但尿素噴射單元不能及時(shí)跟進(jìn),仍然噴射與之前同樣多的尿素,那么就會(huì)殘留下5克/千瓦時(shí)的氮氧化物,這就已經(jīng)超標(biāo)并達(dá)到報(bào)警值。也就是說,只要原始排放增加15%,OBD就可能報(bào)警,這意味著原始排放的波動(dòng)必須控制在15%以內(nèi)!崩钋诜治龅馈
若按照上述方法將所有可能性畫成一張圖,就可以看出,在65%~80%的SCR轉(zhuǎn)換效率區(qū)間內(nèi),原始排放值是允許波動(dòng)的,表現(xiàn)出的規(guī)律是:原始排放越高,允許的波動(dòng)幅度就越小,一致性就很難控制。如果能將原始排放降低一些,其允許的波動(dòng)幅度就大一些!暗苓z憾,由于各方面原因,國內(nèi)大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都做得不好,也就是說原始排放波動(dòng)必須控制在15%以內(nèi)。這也印證了上面的結(jié)論!崩钋诒硎。
他進(jìn)一步分析說:“還有氮氧化物在全負(fù)荷上波動(dòng)的工藝因素。噴油提前角誤差1°,就會(huì)誤差5%~10%,渦流比誤差0.2,根據(jù)我們統(tǒng)計(jì)測量的監(jiān)控范圍,誤差最高就達(dá)3%以上。此外還有環(huán)境因素,如空氣濕度、中冷后溫度,包括尿素濃度的波動(dòng)等,這些都會(huì)給OBD帶來影響。而部分負(fù)荷狀態(tài)下,氮氧化物的波動(dòng)更遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于全負(fù)荷。因此,我們經(jīng)過一年的研究后發(fā)現(xiàn),最重要的就是發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油提前角精度絕對要控制在1°以內(nèi),這是個(gè)很大的挑戰(zhàn),目前我們還正在努力,爭取做到。”
因此,總結(jié)一致性,從國Ⅰ到國Ⅳ,氮氧化物的排放限值在下降,而發(fā)動(dòng)機(jī)成本則在上升!凹偃缫恢滦詻]有做好,我們銷售的國Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行就只能達(dá)到國Ⅰ水平,這是對社會(huì)資源的最大浪費(fèi)。作為內(nèi)燃機(jī)制造商,我們有責(zé)任成為活動(dòng)污染源的控制中心!崩钋谧詈笳f:“現(xiàn)在大家都在說中國夢,把它翻譯成英文的話正好是OBD(Our Big Dream)。我想,我們的中國夢就是希望OBD能夠少報(bào)警,正常運(yùn)行。”
