國五排放標準已經(jīng)開始在東部11省市實施,而國六排放標準已經(jīng)在制定中,預計在2016年底前完成。今日,上海思為科為推出《思為科專題技術(shù)講座》系列,為整車和發(fā)動機制造企業(yè),電控和后處理系統(tǒng)企業(yè)提供了充分交流的平臺,濟南汽車檢測中心、濰柴動力、NGK、重汽、巴斯夫催化劑、奇耐聯(lián)合纖維(上海)有限公司、以及佛吉亞排放系統(tǒng)的相關(guān)專家齊聚共同探討國六技術(shù)。
● 國六標準更嚴格 后處理技術(shù)要求更高
在會議中濟南汽車檢測中心副主任王世龍講到,國六的標準相比國五標準將會更加的嚴格,從國五到國四的難度和細節(jié)遠比國三到國四的難度,而目前國內(nèi)針對國六還沒有具體的細節(jié)要求,預計在6月份將會出臺意見征集稿(重型貨車)。
濟南汽車檢測中心副主任王世龍
相比國五標準,國六除了在后處理系統(tǒng)上硬件上的變化外,還會增加OBD系統(tǒng)內(nèi)的一些功能,比如遠程監(jiān)控、限矩限速等等。對于惡意屏蔽后處理系統(tǒng)或者是排放不達標的情況,OBD將會啟動限矩和限速的功能,據(jù)透露,超過20小時未處理,車速或?qū)⑾拗频?0KM/H以下。
來自濰柴發(fā)動機技術(shù)研究院進排氣系統(tǒng)設(shè)計室的工程師王意寶給大家解析了國六的要求和技術(shù)難點,從歐美的標準來看,歐六相比歐五NOx排放下降80%、PM(顆粒質(zhì)量)排放下降50%,以及加入了PN(顆粒物數(shù)量)的要求,以及排放耐久性等等。按照國內(nèi)排放標準制定的習慣,國六可能會參照歐美的標準,這就意味著在目前國五的基礎(chǔ)上將會增加更多的要求和項目,增加了開發(fā)的難度。
濰柴發(fā)動機技術(shù)研究院進排氣系統(tǒng)設(shè)計室的工程師王意寶
從目前的情況來看,國六可能會存在的難點有四個,第一是尿素結(jié)晶的風險、第二難點是催化反應(yīng)機理的問題、第三個難點是尿素噴射控制策略及模型算法、第四個難點是排氣溫度控制。從國五升級到國六會在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上增加DPF,而DPF對溫度、油品、環(huán)境等要求都比較高。
同時SCR的轉(zhuǎn)化效率和溫度也是息息相關(guān)的,這就意味著發(fā)動機本體設(shè)計也會產(chǎn)生一些變化,比如采用缸內(nèi)后噴、加裝進排氣節(jié)流閥、推遲主噴提前角,通過這幾項改進來控制排氣溫度,提高SCR的轉(zhuǎn)化效率和反應(yīng)速率。
NGK(蘇州)環(huán)保陶瓷有限公司技術(shù)經(jīng)理司建
在第六階段排放過程中離不開的就是催化劑以及催化劑載體,在會議上NGK(蘇州)環(huán)保陶瓷有限公司技術(shù)經(jīng)理司建給大家分享了滿足國六排放標準的載體新技術(shù)和應(yīng)用。目前NKG公司開發(fā)的DPF處理器采用了SiC(碳化硅)和Cordierite(堇青石)兩種材質(zhì)。也是目前行業(yè)內(nèi)常用的設(shè)計。
同時還開發(fā)了薄壁的DPF,通過改變載體內(nèi)部的孔徑增加容灰量,進而減少DPF清灰的次數(shù),降低使用和維護成本。另外還開發(fā)了可以將SCR涂層和DPF涂層合二為一的產(chǎn)品,這樣可以將后處理系統(tǒng)減少50%的長度,方便底盤布置。
● 幾大部件缺一不可 排氣管也會影響排放質(zhì)量
歐六(國六)排放標準看起來非常的苛刻,按照目前國內(nèi)發(fā)動機廠商的技術(shù)要實現(xiàn)的確有不小的挑戰(zhàn),但是依然有挑戰(zhàn)者。中國重汽技術(shù)中心動力設(shè)計院新能源所副所長陳金軍給到場的嘉賓分享了目前重汽在歐六產(chǎn)品上的開發(fā)進度和技術(shù)特點。
中國重汽技術(shù)中心動力設(shè)計院新能源所副所長陳金軍
陳所長講到,目前重汽已經(jīng)著手開發(fā)歐六的產(chǎn)品,已經(jīng)完成了寒區(qū)試驗,預計在今年夏天將完成高溫和高海拔的整車開發(fā)試驗。而且正在對SCR、DPF,以及OBD進行標定。重汽MC系列的歐六產(chǎn)品將采用冷卻EGR技術(shù),相比國三的EGR,冷卻EGR采用了雙通道熱端氣動EGR閥和螺旋管式冷卻器等等,通過這些設(shè)計可以降低排氣中的氮氧化合物。同時在發(fā)動機上還可能使用雙渦輪和可變截面渦輪,以及進氣管理系統(tǒng)等等。
巴斯夫催化劑(上海)有限公司應(yīng)用工程經(jīng)理唐為勇
在排放標準中最重要的也是最核心的部件當屬催化劑,巴斯夫催化劑(上海)有限公司應(yīng)用工程經(jīng)理唐為勇博士給大家詳細的講究了催化劑,歐六(國六)中使用的DOC在設(shè)計時會考慮一系列的要求,而催化劑作為還原過程中最主要的部件,其作用是和尾氣發(fā)生一系列的化學反應(yīng),將尾氣中的有毒有害氣體轉(zhuǎn)換成正常的空氣,這也是歐六(國六)標準中最重要的一步。
奇耐聯(lián)合纖維(上海)有限公式應(yīng)用工程經(jīng)理唐力君
有了催化劑和催化劑載體,怎么把載體放在排氣管中也是一個比較重要的環(huán)節(jié),對此,奇耐聯(lián)合纖維(上海)有限公式應(yīng)用工程經(jīng)理唐力君做了精彩的演講。唐總講到,載體和排氣管之間需要一個襯墊作為連接,這個襯墊的主要作用就是讓載體在排氣管內(nèi)固定,不管是什么情況下都保持不變,并且還有一個作用就是隔熱。
一個好的襯墊應(yīng)該對載體有保護作用,防止載體在排氣管內(nèi)滑動、隔離載體和排氣管之間的熱量,讓排氣管殼體有一個可接受的溫度,而且氣密性必須要好,防止尾氣從襯墊和載體之間的間隙中“跑”出來,污染大氣。
目前奇耐聯(lián)合纖維正在大力推廣纖維性的襯墊,這樣的襯墊具有膨脹系數(shù)小,在低溫的時候就能提供足夠的支撐力,而且可以保持載體在排氣管內(nèi)不滑動,也是以后的一種趨勢。
佛吉亞排氣控制技術(shù)開發(fā)(上海)有限公司工程經(jīng)理謝雷
有了催化劑、載體、襯墊以后還需要一個部件把這些部件組合到一起,佛吉亞排氣控制技術(shù)開發(fā)(上海)有限公司工程經(jīng)理謝雷在現(xiàn)場就給大家詳解了排氣系統(tǒng)作用和對排放的影響。隨著排放設(shè)計,排氣管已經(jīng)不再是簡單的排氣,而是會直接影響排放質(zhì)量的一個重要部件。
排氣管里面包含了涂有涂層的載體、襯墊,以及各種傳感器等等,同時排氣管的設(shè)計會直接影響發(fā)動機背壓,加上載體以后如何對背壓的影響更大。而排氣管中的DPF的位置更是直接影響了其轉(zhuǎn)換效率,SCR同樣如此,因此對排氣管封裝的要求比較高。
針對國內(nèi)不同排量的柴油發(fā)動機,佛吉亞也給出了集中排氣管的布置方案,大致來說都是整體式封裝,這樣的好處就是后處理系統(tǒng)集成度比較高,在底盤上占據(jù)的空間比較小,可以適應(yīng)不同的底盤。當然不同排量的發(fā)動機,根據(jù)排量的不同,后處理器的大小也有差異。
● 編后語
排放升級已經(jīng)成為了當今環(huán)保的熱門話題,隨著社會的進步,排放升級儼然是一個趨勢。從技術(shù)層面來看歐六或國六相比歐五技術(shù)難度更大,涉及的領(lǐng)域也更多,開發(fā)周期也比較長。而且據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,國六或?qū)⒃?020年實施,今年年底之前將要出臺具體的標準。至于具體的標準的實施時間,我們拭目以待。