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潍柴做好一致性应对排放升级今日

发布时间:2019-12-14 01:49:17 阅读: 来源:岩棉板条厂家

潍柴:做好一致性 应对排放升级

“曼的第三条技术路线主要是超高压的燃油喷射、冷却液温度与环境温度相差无几的增压中冷技术和EGR率闭环控制(EGR率在20%以上)。严格意义上讲,如果这三样都能实现且能够达到国Ⅳ排放,其实际成本与目前的SCR技术路线是差不多的。但我们比较担心的是假如这一路线通过,那么在中国的使用条件下又会出现大量的问题。”潍柴动力股份有限公司产品规划总监李勤在近日举行的一个行业会议上这样说。

欧Ⅵ研发有创新机会

“潍柴也在研发这样的技术,但我们不希望把它放在国Ⅳ、国Ⅴ阶段,而是作为国Ⅵ的基础技术。”李勤表示,潍柴在应对国Ⅳ标准上采用高压共轨+SCR路线。“虽然大家对于SCR的国Ⅳ主流技术路线已经很清楚,但还应该意识到在今后的排放升级中,SCR再提高效率所带来的难题。”

“首先,我们目前是在80%以下的SCR转换效率下进行研究。假如要将转换效率提升到90%,就必须再增加一个NOx传感器,即要有两个NOx传感器才能实现。假如要提升到95%,那么油量计等各方面的部件都要加上去,这些都是硬件方面的成本。”李勤介绍说:“更棘手的是,本来现在80%的SCR转换效率就需要投入大量精力。可想而知,90%甚至95%的工作难度,SCR需要更多的时间和精力投入。”

除了SCR总体的转换效率,在脉谱图上也仍然有文章可做,从这方面来讲,对于欧Ⅵ技术的研发,企业有很多创新机会。

“国Ⅲ到国Ⅳ主要是通过燃烧系统优化降低颗粒物排放,再就是降低燃油硫含量和机油耗。其中,降低机油耗是实现国Ⅳ的一个必然环节。如果还是国Ⅲ时候的机油耗水平,那么我们很难达到国Ⅳ排放。”李勤表示,虽然达标国Ⅳ甚至国Ⅴ可以不需DPF装置,但在升级国Ⅵ乃至更高标准的排放过程中,DPF是绕不开的。同时,考虑到目前我国降低PM的社会压力、燃油中不可氧化成分的影响等,DPF也是必备的技术。

“DPF不仅对微粒总体的下降有效,对各种大小的颗粒物都有一定的削减。但它最大的问题是再生控制,而且目前DPF的再生控制基本上是开环控制,这对生产一致性的要求很高。”李勤表示,这必然涉及到排放升级对生产一致性带来的挑战。

一致性不好是社会资源的浪费

据介绍,在国Ⅳ阶段,OBD监控在氮氧化物超标43%才报警,超标100%才开始降扭矩。这听起来似乎很轻松,但如果仔细研究SCR技术原理,就会发现情况并不那么乐观。“假如我们的原始排放是10克/千瓦时,要降低到3.5克/千瓦时的话,就需要65%的转化效率。如果原始排放增加了15%,但尿素喷射单元不能及时跟进,仍然喷射与之前同样多的尿素,那么就会残留下5克/千瓦时的氮氧化物,这就已经超标并达到报警值。也就是说,只要原始排放增加15%,OBD就可能报警,这意味着原始排放的波动必须控制在15%以内。”李勤分析道。

若按照上述方法将所有可能性画成一张图,就可以看出,在65%~80%的SCR转换效率区间内,原始排放值是允许波动的,表现出的规律是:原始排放越高,允许的波动幅度就越小,一致性就很难控制。如果能将原始排放降低一些,其允许的波动幅度就大一些。“但很遗憾,由于各方面原因,国内大多数发动机都做得不好,也就是说原始排放波动必须控制在15%以内。这也印证了上面的结论。”李勤表示。

他进一步分析说:“还有氮氧化物在全负荷上波动的工艺因素。喷油提前角误差1°,就会误差5%~10%,涡流比误差0.2,根据我们统计测量的监控范围,误差最高就达3%以上。此外还有环境因素,如空气湿度、中冷后温度,包括尿素浓度的波动等,这些都会给OBD带来影响。而部分负荷状态下,氮氧化物的波动更远远大于全负荷。因此,我们经过一年的研究后发现,最重要的就是发动机的喷油提前角精度绝对要控制在1°以内,这是个很大的挑战,目前我们还正在努力,争取做到。”

因此,总结一致性,从国Ⅰ到国Ⅳ,氮氧化物的排放限值在下降,而发动机成本则在上升。“假如一致性没有做好,我们销售的国Ⅳ发动机实际运行就只能达到国Ⅰ水平,这是对社会资源的最大浪费。作为内燃机制造商,我们有责任成为活动污染源的控制中心。”李勤最后说:“现在大家都在说中国梦,把它翻译成英文的话正好是OBD(Our Big Dream)。我想,我们的中国梦就是希望OBD能够少报警,正常运行。”

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