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● 國四排放技術(shù)
目前,在我國常用的歐Ⅰ和歐V標準等術(shù)語,是指當年EEC頒發(fā)的排放指令。例如適用于重型柴油車(質(zhì)量大于3.5噸)的指令“EEC88/77”分為兩個階段實施,階段A(即歐Ⅰ)適用于1993年10月以后注冊的車輛;階段B(即歐Ⅱ)適用于1995年10月以后注冊的車輛。汽車排放的歐洲法規(guī)(指令)標準的內(nèi)容包括新開發(fā)車的型式認證試驗和現(xiàn)生產(chǎn)車的生產(chǎn)一致性檢查試驗,從歐Ⅲ開始又增加了在用車的生產(chǎn)一致性檢查等等。
圖為錫柴國四發(fā)動機
查閱有關(guān)資料表明,汽車排放的歐洲法規(guī)(指令)標準的計量是以汽車發(fā)動機單位行駛距離的排污量(g/km)計算,因為這對研究汽車對環(huán)境的污染程度比較合理。同時,歐洲排放標準將汽車分為總質(zhì)量不超過3500公斤(輕型車)和總質(zhì)量超過3500公斤(重型車)兩類。輕型車不管是汽油機或柴油機車,整車均在底盤測功機上進行試驗。重型機由于車重,則用所裝發(fā)動機在發(fā)動機臺架上進行試驗。
當前, 國內(nèi)EGR主要有兩種:外置式EGR與內(nèi)置式EGR。各主流發(fā)動機廠EGR發(fā)動機及其技術(shù)路線。
1、外置EGR路線。以電子機械泵和冷卻式廢氣再循環(huán)技術(shù)為典型特征,以重汽、大柴道依茨為代表,通過在發(fā)動機殼外安裝電控EGR閥和電控單元,根據(jù)瞬時工況和廢氣控制電磁閥開度,以達到排放標準。
2、內(nèi)置EGR路線。該技術(shù)經(jīng)過精確測算,通過控制發(fā)動機凸輪軸的機械運行,使氣缸排氣門在進氣時保持3%—6%的開度,從而達到溢出廢氣與進氣按不同比例混合的效果,使發(fā)動機排放實現(xiàn)國Ⅲ。代表性企業(yè)包括一汽錫柴、玉柴和東風康明斯。
國內(nèi)商用車柴油機實施的燃油系統(tǒng)技術(shù)路線主要有四種: 電控泵噴嘴(EUI)、高壓共軌(Common Rail)、電控單體泵(EUP)和電控直列泵(EIL)+EGR。
電控泵噴嘴技術(shù)(EUI)被沃爾沃、曼、依維柯、東風、陜汽等企業(yè)采用,另外,美國康明斯的全電控發(fā)動機應用的也是電控泵噴嘴技術(shù),目前采用該技術(shù)的發(fā)動機全球保有量已經(jīng)超過40萬臺,行駛里程達3000億km,是久經(jīng)考驗的成熟產(chǎn)品。
高壓共軌技術(shù)(Common Rail)主要有沃爾沃、奔馳、曼,國內(nèi)公司有陜汽、解放、歐曼、紅巖等企業(yè),國內(nèi)發(fā)動機廠家有濰柴、玉柴、錫柴。高壓共軌技術(shù)成為目前能夠?qū)崿F(xiàn)國Ⅲ排放標準的技術(shù)應用最廣泛。
電控單體泵技術(shù) (EUP) 用在奔馳、珀金斯、依維柯、道依茨,國內(nèi)有道依茨一汽大柴、玉柴等。
電控直列泵(EIL) +EGR技術(shù) 中國重汽,一汽錫柴、玉柴、上柴、濰柴、東、西康明斯等也都提供電控直列泵+EGR發(fā)動機。
● 國五排放技術(shù)指標要求
國五排放標準基于歐五排放標準,其中PM值限制,國五排放標準是每公里4.5毫克,而歐五排放標準是每公里5毫克,但京五和國五排放標準要比歐五排放標準要更加嚴格。
圖為錫柴國五發(fā)動機
根據(jù)京五排放標準征求意見稿,三種污染物當中,CO的排放標準依然是1g/km,HC化合物的排放標準依然為0.1g/Km,而NOx化合物的標準,則由國四的0.08g/km進一步加嚴到0.06g/Km。京五排放標準中HC化合物的限值標準雖然還是0.1g/Km,但是在HC化合物中,將非甲烷基碳氫化合物(NMHC)單獨列了出來,并且限值規(guī)定為0.068g/km。NMHC是指除甲烷以外的所有碳氫化合物,大氣中的NMHC超過一定濃度,除直接對人體健康有害外,在一定條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學煙霧,對環(huán)境和人類造成危害。
據(jù)奇瑞汽車發(fā)動機專家予默先生研究,他指出:京五排放標準中對PM值進行了規(guī)定,但僅限于缸內(nèi)直噴式發(fā)動機。汽油發(fā)動機的PM值一般不高,缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機的PM值相對較高。
京五排放標準中規(guī)定,缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機PM值限值為4.5毫克每公里,而歐五排放標準中是5毫克每公里。京五排放標準中的排放合格里程數(shù)提升到16萬公里,相比較國四排放標準的10萬公里,提升了60%。
相對于污染物的限制降低,在歐五標準中,這一里程的升級當時引起了更多的關(guān)注。因為美標中長期以來是以10萬英里作為期限,所以在歐五中也開始施行更長的排放有效里程。這一公里里程限值的含義是,合格的汽車產(chǎn)品,必須在16萬公里以內(nèi)符合京五三大污染物排放限值的規(guī)定。
京五排放標準中,原則上對在用車廠家自查進行了更加詳細的規(guī)定:第一年內(nèi)抽檢1.5-3萬公里、第二年抽檢3-5萬公里、第三年抽檢5-8萬公里、第四年抽檢8-10萬公里、第五年抽檢10-16萬公里的在用車。排放里程的限定變化以及增加的在用車抽檢項目,是國五、京五相對于國四排放標準提升最為嚴格之處。如果油品達不到要求,車輛的排放穩(wěn)定性就很難達到要求,因為汽油中的硫、錳等會對三元催化器產(chǎn)生毒化作用(與貴金屬發(fā)生化學反應,降低貴金屬的催化能力),直接降低三元催化器的工作效率。——商用車之家