·中國(guó)專用汽車之都 政府定點(diǎn)采購(gòu)單位
·環(huán)衛(wèi)車、環(huán)衛(wèi)設(shè)備及專用汽車生產(chǎn)基地
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歷次排放升級(jí)典型技術(shù)線路
汽車排放是指從廢氣中排出的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳?xì)浠衔锖偷趸?、PM(微粒,碳煙)等有害氣體及顆粒物。而汽車排放標(biāo)準(zhǔn)制定的目的就是給有害氣體排放量做一個(gè)限制,目前,世界主流的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)主要是歐洲、美國(guó)、日本標(biāo)準(zhǔn)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求相對(duì)比較寬泛,被大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家借鑒。我國(guó)也是借鑒歐洲的汽車排放標(biāo)準(zhǔn),在個(gè)別內(nèi)容上略微做了更符合國(guó)情的調(diào)整后,形成國(guó)家第一、第二、第三、第四等階段的排放標(biāo)準(zhǔn),簡(jiǎn)稱國(guó)I、國(guó)II等,相當(dāng)于歐洲I、II號(hào)的排放標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)0階段:采用純機(jī)械式的供油系統(tǒng)(燃油泵或柴油泵)和自然吸氣技術(shù)。
國(guó)Ⅰ階段:在國(guó)0發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械供油系統(tǒng)(燃油泵)基礎(chǔ)上,主要輔以廢氣渦輪增壓技術(shù),即國(guó)0+渦輪增壓;
國(guó)Ⅱ階段:在國(guó)Ⅰ發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)上適當(dāng)改進(jìn),輔以廢氣渦輪增壓中冷技術(shù), 供油系統(tǒng)沒有本質(zhì)變化,即國(guó)I+中冷;
國(guó)Ⅲ階段:對(duì)國(guó)II發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)進(jìn)行重大升級(jí),主要是供油系統(tǒng)發(fā)生了本質(zhì)變化,實(shí)現(xiàn)了供油系統(tǒng)由機(jī)械式控制向電子控制的轉(zhuǎn)化,主要技術(shù)路線包括電控VE泵、電控高壓共軌等。國(guó)內(nèi)認(rèn)可度最高的為高壓共軌系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)推噴油系統(tǒng)做了革命性的調(diào)整,增加ECU控制單元,成本大大增加,即國(guó)II+電控噴油系統(tǒng);
達(dá)標(biāo)國(guó)IV四要素
柴油汽車排放污染物的產(chǎn)生原因各異,CO、HC、PM主要是因?yàn)槿紵怀浞謱?dǎo)致,NOx是因?yàn)闅飧兹紵郎囟冗^高導(dǎo)致,因此,簡(jiǎn)而言之,達(dá)標(biāo)國(guó)IV有四個(gè)要素:一是提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率(高壓共軌),二是提高氧氣利用率(增壓中冷),三是減少?gòu)U棄氮氧化合物含量(EGR系統(tǒng)),四是有針對(duì)性的降低有害氣、固體排放(DOC+POC或者SCR)。
一、高壓共軌技術(shù)讓燃燒更充分,提高燃油利用率。高壓共軌是將噴油泵和共軌系統(tǒng)連接,保證共軌管道及其連接的噴油嘴保持穩(wěn)定高壓(約1600帕),燃油電控系統(tǒng)單獨(dú)控制噴油嘴開啟和關(guān)閉,確保在最正確時(shí)間點(diǎn)四個(gè)噴油嘴提供完全相同的油壓,以及精確的噴油量,極大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。
圖1,高壓共軌示意圖
圖2,電子控制單元ECU(國(guó)III/IV必配)
二、增壓中冷技術(shù)改善燃燒的另一要素——氧氣的利用率,增大進(jìn)氣量,有助于減少?gòu)U氣排放和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。增壓中冷(又稱中冷增壓)是由增壓器和中冷系統(tǒng)組成。通過利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪有帶動(dòng)同軸的葉輪,葉輪壓送由空氣濾清器送來的空氣,使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快,廢氣加速排出,帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)速增快,葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,形成同步協(xié)調(diào)作用,最終增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
而中間冷卻(中冷)技術(shù)則是通過冷卻空氣溫度達(dá)到增大進(jìn)氣密度的目的,增壓空氣溫度每下降10攝氏度,柴油機(jī)功率提高3%-5%,還能降低排放中的氮氧化合物(NOX)。
圖3,增壓中冷示意圖(國(guó)II/III/IV必配)
三、EGR系統(tǒng)減少?gòu)U氣氮氧化合物含量。廢氣再循環(huán)系統(tǒng)即EGR,是將柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣的極少部分再送回氣缸。再循環(huán)廢氣由于具有惰性將會(huì)延緩燃燒過程,因?yàn)榈獨(dú)夂脱鯕庵挥性诟邷馗邏合虏拍墚a(chǎn)生,也就是說燃燒速度將會(huì)放慢從而導(dǎo)致燃燒室中的壓力形成過程放慢,降低了氮氧化合物的產(chǎn)生。
四、DOC+POC后處理可以減少尾氣中的氮氧化合物(NOX)含量,并吸收大部分顆粒物,在排氣前對(duì)尾氣進(jìn)行最后一次凈化。DOC(柴油機(jī)氧化催化轉(zhuǎn)換器)促使尾氣中的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳?xì)浠衔锖偷趸?氧化,形成二氧化碳、NO2和水。而POC(顆粒氧化催化轉(zhuǎn)換器)可以捕捉尾氣中的顆粒物,也就是PM——我們常說的某地PM2.5爆表、霧霾嚴(yán)重罪魁禍?zhǔn)拙褪撬?/SPAN>
還有一種SCR系統(tǒng)(主要原料為尿素)也能實(shí)現(xiàn)處理尾氣的功能,但其成本高,需要定期更換尿素,所需的安裝空間也比較大,所以其主要使用在中、重型卡車上,對(duì)于輕型卡車則不太適合。而且SCR技術(shù)的應(yīng)用還需要國(guó)家建立完善的尿素供應(yīng)體系,這也不是一朝一夕可以解決的事情。相對(duì)而言,DOC+POC后處理系統(tǒng)只需廠家一次性安裝,輕巧便捷,使用成本低,更適合輕型卡車。
真假國(guó)IV直觀辨別方法
當(dāng)前市場(chǎng)上的國(guó)IV輕卡車以假亂真、良莠不齊的亂象使得處于弱勢(shì)的消費(fèi)者屢屢中招,一不小心就掉進(jìn)了某些車企“打擦邊球”的陷阱,下面就教大家?guī)渍兄庇^地辨別國(guó)IV輕卡的方法。
一、找高壓共軌的“軌”,也就是公共供油管。一般位于發(fā)動(dòng)機(jī)的正上方或側(cè)上方,找到了“軌”就基本上可以判定是高壓共軌噴油系統(tǒng)。
圖4,發(fā)動(dòng)機(jī)正面照
圖5,整車上的高壓共軌供油管(國(guó)IV必備)
圖6,的高壓共軌供油管效果圖(國(guó)IV必備)
二、找增壓中冷的渦輪增壓器、導(dǎo)氣管和冷卻裝置,一般布置在發(fā)動(dòng)機(jī)外圍,用于給發(fā)動(dòng)機(jī)提供氧氣。
圖7,增壓中冷裝置及送氣管(國(guó)III必備)
圖8,增壓中冷進(jìn)氣管(國(guó)III必備)
圖9,渦輪增壓(國(guó)I/II/III/IV必備)及中冷裝置(國(guó)II/III/IV必備)
三、找EGR系統(tǒng)的廢氣循環(huán)導(dǎo)管和EGR閥門。廢氣循環(huán)導(dǎo)管與排氣管相連,取一部分廢氣再循環(huán),另一部分廢氣則從排氣管排出。
圖10,EGR循環(huán)導(dǎo)管(國(guó)IV必備)
圖11,EGR控制閥(國(guó)IV必備)
圖12,EGR控制閥效果圖(國(guó)IV必備)
四、找DOC+POC后處理系統(tǒng)。這是最容易辨識(shí)的標(biāo)志,只需要蹲下來從車底看排氣管上是否有兩個(gè)柱形罐狀裝置。國(guó)III車只有一個(gè),即消音器;而國(guó)IV車則有兩個(gè),其一為消音器,另一為DOC+POC后處理系統(tǒng)。
圖13,DOC+POC后處理器(國(guó)IV必備)
圖14,國(guó)III車只有消音器
關(guān)于國(guó)IV的幾個(gè)常見認(rèn)識(shí)誤區(qū)
一、 沒有尿素罐就不是真國(guó)IV?
一言以敝:重型商用車必須配備SCR后處理系統(tǒng),所以必須要尿素罐,輕型商用車加裝DOC+POC后處理系統(tǒng)就可以達(dá)標(biāo),不需要尿素罐。事實(shí)上,本人從未聽說過國(guó)內(nèi)某款輕卡加裝了尿素罐。
二、 真國(guó)IV技術(shù)要求很高?
一語中的:技術(shù)早已成熟,沒有任何壁壘。
三、 真國(guó)IV成本增加很多?
一錘定音:成本增加兩萬元左右,各廠家消化渠道不一,筆者了解加價(jià)最低的應(yīng)該是江鈴,最低加價(jià)2000元。
四、 整個(gè)河北買不到國(guó)IV卡車?
一本正經(jīng):整個(gè)河北買不到國(guó)IV卡車”的結(jié)論有待商榷,從筆者的了解看,江鈴、慶鈴等高端輕卡品牌一直遵守國(guó)家排放要求,建議央視記者到這兩個(gè)品牌展廳實(shí)地走訪;
最后,從一個(gè)技術(shù)人員的角度看,本次國(guó)IV切換相對(duì)于08年已經(jīng)有所改善,在一些發(fā)達(dá)區(qū)域,如珠三角、長(zhǎng)三角的部分城市,因?yàn)檎畧?zhí)行較嚴(yán),國(guó)IV卡車逐漸占據(jù)主流,如2013年10月份,國(guó)IV切換初期,江鈴輕卡在上海的占有率從個(gè)位數(shù)猛升到接近50%,由此可見一斑。
中國(guó)用二分之一的時(shí)間,走完歐盟(加上美日)從歐州汽車排放標(biāo)準(zhǔn)I號(hào)到歐IV的二十多年實(shí)施階段時(shí)間,這是中國(guó)發(fā)展速度的高度體現(xiàn),更是對(duì)執(zhí)行力的極端考驗(yàn)。希望各位在吐槽的同時(shí),依然對(duì)美好明天充滿希望。