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博弈國Ⅲ,,專家縱論應對之策(2)(07/07/20)
信息來源:發(fā)布時間:2012-01-18
史重九:(上海摩托車研究所教授級高級工程師)控制摩托車排氣污染物排放,,使之滿足國Ⅲ標準要求,,是一項典型的系統(tǒng)工程,,需應用系統(tǒng)方法進行最佳決策、最佳設計和最佳管理,,以取得最佳效益,。
目前,,業(yè)內(nèi)較多意見認為摩托車排放滿足國Ⅲ標準要求主要有2類措施:一是精細化化油器(及優(yōu)化發(fā)動機)與三效催化轉(zhuǎn)化器,、二次空氣補氣裝置優(yōu)化給合,,這對于今后進一步加嚴的排放標準而言只是過渡性措施,但對于小排量車型,,這個過渡期可以有所延長,;二是閉環(huán)電噴與三效催化轉(zhuǎn)化器優(yōu)化匹配。因為摩托車污染物排放控制涉及多個層次,、多個環(huán)節(jié),,具有多個參數(shù)影響單元,是一項典型的系統(tǒng)工程,,所以必須運用系統(tǒng)優(yōu)化理論進行多級遞階控制研究,,在充分考慮與其它系統(tǒng)及本系統(tǒng)內(nèi)各層次、各環(huán)節(jié)之間交叉,、滲透,、關(guān)聯(lián)和綜合關(guān)系的基礎(chǔ)上,進行整體優(yōu)化,,以期取得最佳效益,。
首先,摩托車排放滿足國Ⅲ標準應以整車,、發(fā)動機整體優(yōu)化為原則。
排氣污染物排放指標是摩托車多項性能指標之一,,達標工作應貫徹整體優(yōu)化原則,。一方面,,要運用有序化和綜合平衡原理,綜合考慮控制污染物排放與控制噪聲,、降低油耗,、提高安全性及改善使用性能等要求。另一方面,,摩托車的污染物排放性能與其它性能既密切相關(guān),,又相互制約,改善污染物排放的措施往往會影響到其它性能,,因此必須全面考慮各項措施之間的相互關(guān)系,,以期取得整體優(yōu)化。
改善排放還要以整車,、整機結(jié)構(gòu)及性能 先進性為目標,,要充分運用規(guī)范化的、現(xiàn)代化的設計手段,。一是設計工作自身必須規(guī)范化,。近年來,我國一些大企業(yè)摩托車整車和發(fā)動機整機設計水平有了較大提高,,但不少中小企業(yè)仍沿續(xù)傳統(tǒng)的經(jīng)驗設計和簡單移植設計的方法,,要滿足國Ⅲ,這一狀況必須加以改變,。二是設計,、開發(fā)產(chǎn)品要按科學方法重視前期投入,即滾動調(diào)查研究未來環(huán)保,、能源和安全標準加嚴趨勢,,并及早采取應對措施。
其次,,實施國Ⅲ標準必須重視大系統(tǒng)優(yōu)化,。摩托車污染治理系統(tǒng)在管理層面涉及環(huán)保、生產(chǎn)管理,、公安,、交通運輸和城建等多個職能部門,在技術(shù)層面涉及多項專業(yè)技術(shù)乃至經(jīng)濟技術(shù),、生命周期評價技術(shù)等,,因此必須重視大系統(tǒng)優(yōu)化。
一是要重視標準研究工作,。實施“國Ⅲ”標準的目的是保護環(huán)境,,同時也是我國由摩托車生產(chǎn)大國變?yōu)閺妵闹匾来a。為了在國際競爭中取得優(yōu)勢,我國應將取得摩托車排放國際標準的制定權(quán)作為戰(zhàn)略目標之一,。為此要研究在標準,、控制技術(shù)動態(tài)變化情況下國內(nèi)摩托車污染物排放貢獻量和容許量、污染量分擔率,;研究海外摩托車大國如印度等國的工況試驗模式等,。
二是要重視在用車排放控制。摩托車工況測試是在車輛調(diào)整至較佳狀態(tài)下進行的,,而化油器車的用戶為了追求動力性往往將低速油系調(diào)節(jié)至空燃比過濃狀態(tài),,為此宜明確要求限制化油器低速油系的調(diào)節(jié)范圍(可采用限位方式)。
三是增加電噴摩托車開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的投資力度,。電噴技術(shù)是污控的關(guān)鍵技術(shù)和支撐技術(shù),,在電噴電子控制單元開發(fā)方面,尤其在產(chǎn)業(yè)化方面的投資要大幅加強,。
總之,,應對“國Ⅲ”標準乃至更嚴格的標準一定要運用系統(tǒng)方法,只有這樣,,才能真正實現(xiàn)降排控污的目的,。
陳耀強:(四川大學化學學院教授、博士生導師,、催化材料研究所所長,、中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車廢氣凈化專業(yè)委員會顧問)摩托車要達到國Ⅲ排放標準理論上只能是精確的空燃比控制加上合格的尾氣凈化催化劑。
由于摩托車和汽油車的發(fā)動機均為汽油機,,汽油車達到國Ⅲ排放標準的技術(shù)路線是精確的空燃比控制加上合格的催化劑,,摩托車也不例外。也就是說,,精確的空燃比控制和合格的尾氣凈化催化劑對于摩托車滿足國Ⅲ排放標準是缺一不可的,,如果空燃比控制不好,即使有合格的催化劑,,排放也達不到國Ⅲ標準要求,。反之,如果催化劑不合格,,即使空燃比控制精度達到要求,,排放也不能滿足國Ⅲ標準。
摩托車控制空燃比的方法主要有3種:化油器+補氣閥,、化油器+電控補氣以及電噴技術(shù),。從控制精度和穩(wěn)定性講,電噴是控制空燃比最理想的方式,。其它幾種方式在控制精度和穩(wěn)定性方面不如電噴,,但成本低于電噴,。
另外,合格的催化劑是摩托車達到國Ⅲ排放標準的另一關(guān)鍵技術(shù),。合格的催化劑是指催化劑的性能和壽命要同時滿足國Ⅲ排放標準要求,。摩托車尾氣凈化催化劑是在汽油車尾氣凈化催化劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,,屬于科學密集和技術(shù)密集型產(chǎn)品,,是難度最大的催化劑之一。
滿足國Ⅲ排放標準的催化劑有2種配置方式,,1)2級方式,,即前級密偶催化劑+后級三效催化劑;2)1級方式,,將密偶催化劑和三效催化劑的技術(shù)結(jié)合在一起制備成中偶催化劑,。
高性能稀土儲氧材料作為催化劑的核心技術(shù),要求經(jīng)
摩托車實施國Ⅲ排放標準可以看作是提升摩托車技術(shù)水平的機遇,,但是,,不合格的催化劑和精度不夠的空燃比控制裝置是目前實施國Ⅲ排放標準的主要障礙,如果不能很好地解決這2個關(guān)鍵問題,,國Ⅲ排放標準將很難實現(xiàn),。
潘陸陸:(北京英泰世紀環(huán)境科技有限公司總經(jīng)理)尾氣凈化催化器是滿足摩托車國Ⅲ排放的必然選擇,催化器生產(chǎn)企業(yè)應開發(fā)適合不同排放解決方案的催化器,,并降低國Ⅲ催化器成本,,兼顧環(huán)保法規(guī)和減輕消費者負擔。
目前針對國Ⅲ排放標準,,主要有化油器精調(diào)+二次空氣補氣+三效催化器和閉環(huán)電噴+三效催化器2種方案,。前者是排量150mL的摩托車較多采用的方案,后者更適用于大排量車型,。此外,,化油器+機前閉環(huán)電控補氣+三效催化器方案,是國內(nèi)近期研究的熱點,,降低排放的效果接近于閉環(huán)電噴,,比較能夠適應國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀,,有可能成為一段時期內(nèi)的過渡方案。
我始終認為,,尾氣凈化催化器是滿足摩托車國Ⅲ排放的必然選擇,,開發(fā)適合不同排放解決方案的催化器,并降低國Ⅲ催化器成本,,兼顧滿足環(huán)保法規(guī)要求和降低消費者負擔,,是催化器生產(chǎn)企業(yè)的責任所在。
作為催化器生產(chǎn)企業(yè),,要圍繞滿足排放和降低成本這雙重目標展開工作,,以我公司為例,我們針對國Ⅲ重點進行了以下方面的研究開發(fā)工作:
一是改進催化劑配方,。采用高性能儲氧材料和耐高溫高比表面積材料,,優(yōu)化貴金屬和助催化劑的配方,以降低催化器起燃溫度,、改善催化器工作窗口特性,、提高催化劑的轉(zhuǎn)化效率并改善催化器耐高溫性能,使得催化劑的活性和耐久性得到改進,。
二是采用獨特的金屬載體表面預處理技術(shù),。為克服γ-Al2O3涂層與金屬基材結(jié)合的技術(shù)難點,用加入有機溶蝕清洗研磨劑的清洗液在高頻超聲波條件下對載體進行整體式清洗,,然后進行低溫烘干和高溫氧化處理,,金屬載體表面形成粗糙的富鋁層和氧化鋁晶須,大幅度提高了載體與γ-Al2O3涂層的結(jié)合強度,。
三是采用獨特的涂覆工藝,。首先,考慮到摩托車排氣通過催化器的時候,,越靠近中心的排氣流速越快,,催化器中心部位承擔的任務最重,也最容易失效,。通過采用同軸對稱涂覆技術(shù),,對涂覆過程合理調(diào)控,使氧化鋁及貴金屬的上載量,,從中心開始,,沿載體的徑向由內(nèi)向外不斷遞減。這樣能充分利用催化劑徑向所有同軸面上活性,,使中心和邊緣部位的催化劑使用壽命相當,,從而提高貴金屬的利用率,降低催化劑的制造成本,。同時,,采用貴金屬分層涂覆技術(shù),,在貴金屬活性溶液中加入適量的嵌段共聚物,憑借共聚物的吸附作用,,使得鉑,、鈀、銠這3種不同的貴金屬成份根據(jù)需要分布于涂層不同的深度,,使不同的貴金屬充分發(fā)揮各自的作用,。
滿足國Ⅲ排放標準是摩托車行業(yè)內(nèi)共同的任務,各個部門應該加強合作共同努力,,為滿足國Ⅲ做出貢獻,。
徐楠:(廣東維豐內(nèi)燃機配件有限公司董事長)應對國Ⅲ排放的技術(shù)方案,不管是電噴技術(shù),,還是精調(diào)化油器技術(shù),都需要對進氣系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化,。
國Ⅲ排放標準,,不僅要求摩托車生產(chǎn)企業(yè)掌握更高的廢氣排放控制技術(shù),還要求發(fā)動機在降低油耗以及穩(wěn)定耐久性等方面有全面的提升,,實際上它已成為對摩托車技術(shù)和產(chǎn)品性能綜合評價的標準,。
到目前為止,很多企業(yè)對騎式車國Ⅲ處理方案的認識還停留在尾氣處理的單一環(huán)節(jié)上,,認為只依賴觸媒就能解決問題,;而對踏板車和150mL以上排量的車型則普遍認為只有依賴電噴技術(shù)才是降低NOX排放的最佳選擇。
應對國Ⅲ排放,,不管是電噴技術(shù),,還是精調(diào)化油器技術(shù),都需要對進氣系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)進行優(yōu)化,。在此之前,,為了使摩托車滿足歐Ⅱ排放法規(guī),多數(shù)企業(yè)都采取提高化油器精度的方法,,以調(diào)稀空燃比,,這為滿足國Ⅲ做了很好的準備工作。如果在不考慮油耗的情況下,,企業(yè)可以選擇優(yōu)化空濾器,,進一步精調(diào)化油器,優(yōu)化燃燒室內(nèi)缸蓋,、缸套,、活塞及活塞環(huán)等各個部件,并結(jié)合排氣管加裝觸媒與二次補氣的機外凈化方案,,實現(xiàn)國Ⅲ排放標準,。就以我公司為例,,近2年來,維豐公司在原來已達到歐Ⅱ法規(guī)的摩托車的基礎(chǔ)上,,使用維豐空濾器,、鍍鋯活塞環(huán)和尾氣凈化消聲器,結(jié)合化油器的匹配調(diào)整,,在不增加油耗以及最佳性價比的狀態(tài)下滿足了國Ⅲ標準,。其中維豐鍍鋯活塞環(huán)最高可使功率提升0.39kW,轉(zhuǎn)矩最高可提升0.63N,,油耗可降低3.5~6.3%,;維豐空濾器的最大特點在于高效過濾與穩(wěn)定耐久,如對某125mL踏板車換用維豐空濾器,、鍍鋯環(huán)及歐Ⅲ消聲器,,整個
來源:摩托車技術(shù)