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博弈國Ⅲ,,專家縱論應(yīng)對之策(1)
信息來源:發(fā)布時間:2012-01-18
4月初,,一篇題為《國家環(huán)??偩峙鷾实?FONT face=宋體>3階段摩托車污染物排放標準》的報道一夜之間成為各摩托車相關(guān)網(wǎng)站的頭條新聞,。面對這一消息,摩托車業(yè)內(nèi)沒有太多震驚,,有的反而是一種塵埃落定的坦然和淡定,。猶如“狼來了”的故事,喊得多了,,人們就有了免疫能力,,“狼”真的來了,人們反倒覺得是一位久違的朋友千呼萬喚始出來,。
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本期作客專家為白景升、段保民和王青
白景升(天津內(nèi)燃機研究所名譽所長):就目前中國的實際情況而言,,要想切切實實降低排放,,采用電噴技術(shù)是摩托車達到國Ⅲ標準的最佳選擇。
國Ⅰ摩托車要想達到國Ⅱ標準,,只需提高化油器供油精度并采用二次空氣技術(shù)就能實現(xiàn),,方法比較簡單。但是,,國Ⅱ摩托車要想達到國Ⅲ標準,,難度系數(shù)就會大幅度提高,甚至整個系統(tǒng)都需要更改或重新設(shè)計,,可以說從國Ⅱ到國Ⅲ,,摩托車對發(fā)動機要求有質(zhì)的提升。
從大的方面說,,摩托車達到國Ⅲ標準的技術(shù)路線有2條,,一是化油器+后處理技術(shù),,二是閉環(huán)電噴+三效催化轉(zhuǎn)化技術(shù),這應(yīng)該說已成為行業(yè)內(nèi)的共識,。但是具體采用哪一條路線,,摩托車排量不同選擇也不盡相同。例如,,排量≥150mL的車型在高速,、高負荷條件下做EUDC實驗循環(huán),要求發(fā)動機對全工況空燃比進行精確控制,,化油器難以保證摩托車在全工況范圍內(nèi)將空燃比控制在理論空燃比附近,,而電噴技術(shù)則可以比較容易地實現(xiàn),所以排量≥150mL的車型只能選擇閉環(huán)電噴技術(shù)路線,。而排量<150mL的車型,,從技術(shù)層面而言,化油器和電噴技術(shù)都可以滿足要求,,化油器車型要求發(fā)動機必須以較好的機內(nèi)凈化為前提,,特別是要在降低NOX上做工作;如果原機的排放水平不高,,化油器車型根本無法達到國Ⅲ標準,。
需要特別指出的是,在實際中化油器的使用往往會受很大的限制,。這是因為化油器是一種精密裝置,,任何一點小的變化都會嚴重影響車輛的排放情況。針對這種情況,,歐美,、日本和我國臺灣地區(qū)的摩托車企業(yè)對其摩托車產(chǎn)品都有定期檢修的跟蹤檢測制度,制度的完善保證了化油器性能的穩(wěn)定,。然而,,我國的大氣質(zhì)量差、灰塵多,、市售燃油雜質(zhì)的含量高,,化油器在使用過程中不可避免會受到污染,導(dǎo)致供油特性變化,,所以實際使用情況相對于標定狀態(tài)會有較大偏差,。這就加大了后處理的負擔,降低了催化器的轉(zhuǎn)化效率,,排放耐久性無法保證,,達不到降低排放的目的。目前,,我國在摩托車檢修和檢測的政策管理,、監(jiān)督機制等方面還不夠完善,,許多消費者在化油器出現(xiàn)問題后往往自行進行拆洗,這樣無法保證化油器的精度,。在這種情況下,,化油器車型雖然在出廠前可以達到國Ⅲ標準,但出廠后其在排放控制方面卻處于一種失控狀態(tài),。所以說,,如果化油器車型要想控制排放,必須以企業(yè)建立完善的定期檢修和跟蹤檢測制度為前提,。相比之下,,電噴技術(shù)則有非常明顯的優(yōu)勢。閉環(huán)電噴的整個控制系統(tǒng)有自適應(yīng)能力,,受到外界影響后,,系統(tǒng)可以自我修正,而且性能穩(wěn)定,,這樣才能切實起到控制摩托車排放的作用,。
總之,政府的監(jiān)管對技術(shù)路線的選擇有非常關(guān)鍵的影響,,只有政府主管部門加大監(jiān)管力度,,完善在用車排放監(jiān)控和例檢制度,對超標的車輛實行召回制度,,摩托車國Ⅲ達標技術(shù)的真實意義才能體現(xiàn),。
段保民<中國兵器裝備集團摩托車檢測技術(shù)研究所所長、國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心主任,、《GB 14622—2007摩托車污染物排放限值及測量方法(工況法,中國第3階段)》主要起草人>:應(yīng)對國Ⅲ標準的措施不盡相同,,可以根據(jù)具體的車型選擇不同的技術(shù)對策,,也可以根據(jù)實際需要對各種技術(shù)加以綜合應(yīng)用。
要使摩托車滿足國Ⅲ標準排放水平,,首先應(yīng)該采取機內(nèi)凈化技術(shù),,將排放降到一定程度后再采用機外凈化技術(shù)。但是,,不論采用何種技術(shù),,都要以提高發(fā)動機性能為目標,同時要保證較好的功率,、轉(zhuǎn)矩,,以及較低的燃油消耗率和噪聲水平。機內(nèi)凈化技術(shù)通??梢圆捎?SPAN lang=EN-US>5種措施:1)稀薄燃燒技術(shù),,也就是空燃比控制在17:1~20:1之間,,以提高發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性;2)高能量點火技術(shù),,現(xiàn)在絕大多數(shù)摩托車采用磁電機式點火方式,,這種不能隨負荷變化,而且低速時點火能量點火方式結(jié)構(gòu)簡單,,點火提前角可隨轉(zhuǎn)速變化,,但不能隨負荷變化,而且低速時點火能量不足,,有可能出現(xiàn)斷火現(xiàn)象,,使排放惡化,所以要改進點火系統(tǒng),,精確控制點火提前角,;3)優(yōu)化發(fā)動機燃燒室設(shè)計;4)優(yōu)化進排氣系統(tǒng)設(shè)計,;5)電控燃油噴射技術(shù),,該技術(shù)可以比較精確地控制空燃比,使發(fā)動機的排放特性,、燃油經(jīng)濟性和動力性達到最佳效果,。目前,多數(shù)摩托車采用缸內(nèi)直接噴射技術(shù),。機外凈化主要有3種措施:排氣催化轉(zhuǎn)化技術(shù),、二次空氣補氣系統(tǒng)以及廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。
可以說,,機內(nèi)凈化是在燃燒完善度方面尋求解決方案,,而機外凈化則是在排氣系統(tǒng)中尋求處理方案,概括而言,,機外凈化的各種措施都是基于氧化還原反應(yīng)原理,。排氣催化轉(zhuǎn)化技術(shù)是在排氣管中繼續(xù)未燃混合氣和有害氣體的氧化還原反應(yīng),使之變成無害氣體,,降低排氣污染物排放,,過到良好的凈化效果;采用二次空氣補氣系統(tǒng)是在排氣管上安裝二次空氣單向閥或在發(fā)動機排氣缸頭安裝控制閥,,通過補充一定的新鮮空氣,,利用排氣管的高溫效應(yīng),將排氣中的CO和HC進行充分的氧化,,使之轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,,同時將NOX還原成N2;廢氣再循環(huán)系統(tǒng)是將從氣缸蓋排氣口排出的部分廢氣再循環(huán)回到進氣歧管,,與混合氣一起進入燃燒室以降低燃燒溫度,,從而減少NOX的生成量,,最終減少對大氣的污染。
以上措施的實際效用有所區(qū)別,,可以根據(jù)具體的車型選擇不同的技術(shù)對策,,也可以根據(jù)實際需要對上述技術(shù)綜合應(yīng)用。
我們在采用以上措施控制排放滿足國Ⅲ標準的同時,,要注意幾項配套技術(shù)的完善,,其中主要包括整車和發(fā)動機運行模式數(shù)據(jù)分析技術(shù)、發(fā)動機運行工況控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)集成分析處理技術(shù),。另外,,我們還要嚴格控制好關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)一致性以及整車的生產(chǎn)一致性。只有保證以上幾點,,才有可能真正達到控制排放的目的,。
總之,要想真正滿足國Ⅲ標準要求,,控制排放水平,,就需要對國Ⅲ標準要求有一個全面的把握和理解。國Ⅲ標準的排放限值是要求在摩托車整個使用壽命內(nèi)各種污染物排放都要達到規(guī)定要求,,實質(zhì)上就是要求新車,、在用車都要符合標準,這也就是說,,在用車排放控制和監(jiān)測將會成為今后摩托車環(huán)??刂频闹攸c。鑒于此,,今后開發(fā)新車型時,,要把污染物排放和噪聲指標作為關(guān)鍵指標,將排放控制作為摩托車整車及發(fā)動機系統(tǒng)整合的一個分系統(tǒng),,力求污染物排放與動力性能,、經(jīng)濟性能、制造成本以及噪聲指標等都達到最佳效果,。
王青<國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(天津)總工、國家環(huán)??偩帜ν熊噷<医M成員,、中國汽車工業(yè)協(xié)會摩托車分會催化凈化器行業(yè)組秘書長>:對不同的車型,應(yīng)對國Ⅲ標準可采用多種技術(shù)路線,,但隨著標準逐步加嚴,、技術(shù)不斷進步,電噴技術(shù)將是最終的發(fā)展方向,。
摩托車國Ⅲ與國Ⅱ標準相比,,不同之處主要體現(xiàn)在3個方面:一是摩托車排放限值加嚴,,排量<150mL車型HC降幅達20%,排量≥150mL車型HC降幅為70%,;CO降幅為64%,;NOX降幅為50%。二是取消了預(yù)循環(huán),,排放試驗從摩托車起動時開始收集排氣,,排量<150mL的摩托車測量6個EUDC循環(huán),排量≥150mL兩輪摩托車增加了高速工況下的EUDC實驗循環(huán),。三是耐久性試驗里程和耐久試驗循環(huán)有較大改變,,排量≥150mL摩托車耐久性里程最高達
從技術(shù)層面來說,,不同排量的車型應(yīng)對國Ⅲ有不同的解決方案,。對于排量≥150mL車型,由于排量大,,完成循環(huán)排放的排氣量大,,試驗中增加了EUDC循環(huán),發(fā)動機在高負荷下工作CO和NOX排放大幅增加,,且HC限值更加嚴格,,因此要求精確控制空燃比,以使發(fā)動機的排放特性和動力特性達到最佳匹配,,在這種情況下,,采用電控燃油噴射技術(shù)是必然的選擇。對于排量<150mL車型,,通過改進化油器,,同時匹配二次空氣裝置+三效催化轉(zhuǎn)化器滿足國Ⅲ標準要求有很多成功的案例。目前,我國生產(chǎn)的車型以125mL為主,,且市場主要集中在農(nóng)村,,如果全部采用高技術(shù)含量的電噴技術(shù),售后維修會受到很大程度的限制,,而且摩托車價格會大幅度提高,,這樣消費者不易接受。因此,,在現(xiàn)有化油器的基礎(chǔ)上進行一定的技術(shù)改造,,如采用精調(diào)化油器+催化轉(zhuǎn)化器+二次空氣補氣的技術(shù)路線,產(chǎn)品達到國Ⅲ標準要求也是可行的,。但在生產(chǎn)過程中,,需嚴格控制排放系統(tǒng)相關(guān)零部件的產(chǎn)品一致性,尤其是化油器供給一致性及重復(fù)性是非常重要的,。另外,,即便都是排量<150mL的車型,由于車型不同所采取的技術(shù)路線也不一定相同,,對原機排放惡劣的車型,,機內(nèi)凈化是首先要解決的問題,采用電噴技術(shù)的措施也將更易滿足國Ⅲ標準,??偠灾瑢Σ煌能囆?,應(yīng)對國Ⅲ標準可采用多種技術(shù)路線,,但隨著標準逐步加嚴、技術(shù)不斷進步,,電噴技術(shù)將是最終的發(fā)展方向,。(未完待續(xù))
來源:摩托車技術(shù)