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博弈國(guó)Ⅲ,,專(zhuān)家縱論應(yīng)對(duì)之策(5)(07/10/22)
信息來(lái)源:發(fā)布時(shí)間:2012-01-18
朱曉明(上海摩托車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所副所長(zhǎng)):摩托車(chē)要達(dá)到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn),,精確控制空燃比是核心,,催化器和油品質(zhì)量是關(guān)鍵,。
與歐Ⅲ法規(guī)相比,我們的國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)要求更高,,達(dá)標(biāo)難度更大,。國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)不僅要求初次排放測(cè)試結(jié)果達(dá)到歐Ⅲ限值要求,并且在規(guī)定的耐久里程后,,還要達(dá)到歐Ⅲ法規(guī)限值要求,,所以,我們不能和做歐洲認(rèn)證時(shí)一樣,,采用簡(jiǎn)單的“精調(diào)化油器+二次補(bǔ)氣+兩級(jí)催化器”的應(yīng)對(duì)方案,,必須系統(tǒng)考慮空燃比、催化器和油品的相互關(guān)系和影響,。
要實(shí)現(xiàn)更低的排放,,在機(jī)內(nèi)凈化無(wú)潛可挖的情況下,必須采用催化器進(jìn)行后處理,,但不是說(shuō)只要加裝催化器,,就能大幅降低排放,催化器的轉(zhuǎn)化效率高低,,受制于摩托車(chē)的空燃比,。如果摩托車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中其空燃比能夠始終保持在理論空燃比附近,就能夠充分發(fā)揮催化器的轉(zhuǎn)化效率,,達(dá)到降低排放的目的,,否則,不僅不能實(shí)現(xiàn)明顯的降排效果,,還會(huì)加速催化器的老化,。因此,摩托車(chē)要達(dá)到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn),,空燃比的精確控制是核心,。目前,,精確控制空燃比主要有2種途徑:一是精調(diào)化油器,二是采用閉環(huán)電噴,。前者對(duì)化油器和發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量要求較高,;后者能夠較精確地控制空燃比,發(fā)動(dòng)機(jī)性能的微小差異能通過(guò)其閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié),,應(yīng)該說(shuō)是應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ的首選方案,。
電噴技術(shù)本身不能降低排放,它只是精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比,,使催化器始終發(fā)揮最大的催化轉(zhuǎn)化效率,。目前,,國(guó)內(nèi)催化器的供應(yīng)商較多,,其產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊。因此,,摩托車(chē)生產(chǎn)企業(yè)在應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ時(shí),,要充分了解車(chē)輛本身的排放水平,然后根據(jù)需要選擇性?xún)r(jià)比較高的催化器產(chǎn)品,。此外,,由于國(guó)Ⅲ要求在規(guī)定的耐久里程后還要達(dá)到限值要求,所以對(duì)催化器的耐久性也必須予以充分重視,。催化器的綜合性能可以通過(guò)一定的試驗(yàn)來(lái)考核,,目前,上海摩托車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所擁有最新的工況排放檢測(cè)設(shè)備和排放耐久檢測(cè)設(shè)備,,能夠在工況排放檢測(cè)過(guò)程中通過(guò)兩路直采同時(shí)采樣來(lái)動(dòng)態(tài)考核催化器的催化轉(zhuǎn)化效率,,通過(guò)高性能自動(dòng)駕駛儀嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)11 Laps耐久循環(huán),獲得可靠的排放耐久數(shù)據(jù),。
燃油品質(zhì)也是我們國(guó)Ⅲ匹配中不可忽略的一個(gè)關(guān)鍵因素,,否則就無(wú)法獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù),在國(guó)Ⅲ狀態(tài)下,,如采用市售93#汽油,,一般的催化器不到
總之,,摩托車(chē)要達(dá)到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn),,精確控制空燃比是核心,催化器和油品質(zhì)量是關(guān)鍵,,三者相輔相成,,缺一不可。
胡春明(天津摩托車(chē)技術(shù)中心第二研究室主任,、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)摩托車(chē)分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)):“閉環(huán)電噴+三元催化器”無(wú)論其原理,、還是在實(shí)際運(yùn)用中都是滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)最有效的技術(shù)對(duì)策之一。
目前,,應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線(xiàn)已經(jīng)比較明朗,,從理論上說(shuō),“精調(diào)化油器+二次空氣補(bǔ)氣+三元催化器”與“閉環(huán)電噴+三元催化器”2種技術(shù)方案都是應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ的有效途徑,,但在實(shí)際操作過(guò)程中,,這2種方案則存在著顯著的差距。國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)最大的技術(shù)特點(diǎn)是在摩托車(chē)全工況,,尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)起動(dòng)和冷態(tài)怠速運(yùn)行工況下的排放物采集與測(cè)試,,這就需要精確空燃比,并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,。“精調(diào)化油器+二次空氣補(bǔ)氣+三元催化器”經(jīng)過(guò)精心調(diào)整可以確保樣車(chē)滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ的要求,,但由于國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)存在較嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量散差問(wèn)題,因此,,就目前而言,,采用該方案應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ是不現(xiàn)實(shí)的。“閉環(huán)電噴+三元催化器”技術(shù)方案建立了電子技術(shù)平臺(tái),,能夠與三元催化器緊密的配合,,輕松滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)排放限值。電噴系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自適應(yīng)功能和精確的空燃比閉環(huán)控制,,能夠適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)由于制造散差以及耐久試驗(yàn)后發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件的磨損和老化而造成的可燃混合氣空燃比的漂移,。另外,閉環(huán)電噴對(duì)點(diǎn)火的優(yōu)化一定程度上改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程,。所以,,“閉環(huán)電噴+三元催化器”無(wú)論其原理,還是在實(shí)際運(yùn)用中都是滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ最有效的排放技術(shù)對(duì)策之一,。
然而,,就目前的客觀(guān)條件而言,,電噴技術(shù)的應(yīng)用也面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。由于傳統(tǒng)的摩托車(chē)汽油機(jī)均采用化油器供油方式,,空燃比普遍偏濃,,與之相適應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)有其自身的技術(shù)特點(diǎn)。采用電噴技術(shù)后,,混合氣的空燃比趨向理論空燃比,,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱,從而影響車(chē)輛性能,。另外,,電噴摩托車(chē)在高速動(dòng)力區(qū)域處于開(kāi)環(huán)運(yùn)行模式,同樣面臨發(fā)動(dòng)機(jī)制造散差所產(chǎn)生的不良影響,。
電噴技術(shù)的應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)工程,,不僅涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)系統(tǒng)的適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計(jì)、可持續(xù)性研發(fā)技術(shù)體系的建立,,還涉及到部件采購(gòu),、質(zhì)量保證與檢驗(yàn),、售后技術(shù)支持以及綜合技術(shù)人才梯隊(duì)的建設(shè)等眾多方面,,需要系統(tǒng)供應(yīng)商、摩托車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商,、關(guān)鍵零部件供應(yīng)商的緊密配合,。總之,,電噴技術(shù)的應(yīng)用不僅可以滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ,,甚至更嚴(yán)格的排放法規(guī),更長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義在于電子技術(shù)平臺(tái)的建立,,可以幫助企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化,,真正走上自主創(chuàng)新、良性發(fā)展的道路,。
陸文鋒(南昌摩托車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所檢驗(yàn)室主任助理):先進(jìn)完善的排放控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用,,是控制機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染最根本的途徑,滿(mǎn)足摩托車(chē)國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的方法不盡相同,,需要根據(jù)車(chē)型選擇相應(yīng)的技術(shù)路線(xiàn),。
滿(mǎn)足摩托車(chē)國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的方法不盡相同,需要根據(jù)車(chē)型選擇相應(yīng)的技術(shù)路線(xiàn),。很多研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)國(guó)Ⅲ進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)工作,,現(xiàn)有技術(shù)路線(xiàn)主要有:1)改進(jìn)型化油器+二次空氣裝置+三效催化轉(zhuǎn)化器;2)閉環(huán)電噴系統(tǒng)+三效催化轉(zhuǎn)化器,;3)閉環(huán)電噴系統(tǒng)+二次空氣裝置+三效催化轉(zhuǎn)化器,;4)開(kāi)環(huán)電噴系統(tǒng)+二次空氣裝置+三效催化轉(zhuǎn)化器,。
要使摩托車(chē)達(dá)到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的要求,首先應(yīng)從源頭上控制發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比,,理論上講,,當(dāng)空燃比為化學(xué)當(dāng)量比,即A/F=14.7,,將進(jìn)行完全燃燒,,生成CO2。當(dāng)空氣不足,,A/F<14.7時(shí),,燃燒不充分,CO和HC濃度增加,。NOX與CO和HC的生成原理不同,,它不是來(lái)自于燃料,而是空氣在燃燒室的高溫條件下,,由氧和氮的反應(yīng)所形成的,,高溫富氧和高溫持續(xù)時(shí)間是生成NOX的重要條件。高溫富氧和高溫持續(xù)時(shí)間下生成的NO2,、NO和N2O統(tǒng)稱(chēng)為NOX,,發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氮氧化物大部分是NO,少量NO2,,當(dāng)空燃比為16時(shí),,NOX的排放量最多。
基于CO,、HC和NOX的生成原理,,我們可以從2個(gè)方面著手控制排放:一是機(jī)內(nèi)凈化以從源頭上降低排放,二是采用排氣后處理等機(jī)外凈化技術(shù),。
機(jī)內(nèi)凈化具體措施主要有發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),、點(diǎn)火系統(tǒng)的改進(jìn)、精確控制空燃比等,。目前,,有一種節(jié)油環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火真空自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,該裝置利用化油器前進(jìn)氣道的真空度隨發(fā)動(dòng)機(jī)不同狀況而變化的特點(diǎn),,自動(dòng)調(diào)整所需的最佳點(diǎn)火提前角,,使混合氣充分燃燒,保證摩托車(chē)滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn),,在此基礎(chǔ)上,,結(jié)合排氣后處理技術(shù)就有可能滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。
目前對(duì)精確控制空燃比的方式基本上取得了共識(shí),采用電控燃油噴射系統(tǒng)可以精確地控制空燃比,,使發(fā)動(dòng)機(jī)的排放特性及動(dòng)力性達(dá)到最佳效果,,也為催化轉(zhuǎn)化器高效工作創(chuàng)造了條件?;推骺梢愿淖兞靠?、主油針的尺寸參數(shù),使混合氣的稀濃峰值更小化,,或使其單純地達(dá)到最稀或最濃以減小CO,、HC和NOX的排放?;推鞯牟蛔阒幵谟?,在降低排放的同時(shí),會(huì)損失發(fā)動(dòng)機(jī)的部分動(dòng)力,。
排氣后處理技術(shù)主要包括二次補(bǔ)氣裝置和三效催化轉(zhuǎn)化器,。二次補(bǔ)氣裝置是利用排氣管的高溫效應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)燃,將有害氣體CO和HC氧化為無(wú)害氣體CO2和H2O,。三效催化轉(zhuǎn)化器是在排氣管內(nèi)加裝催化轉(zhuǎn)化器,,通過(guò)氧化和還原反應(yīng),使CO,、HC和NOX同時(shí)得到凈化,,從而降低排放。從以上提到的4種技術(shù)路線(xiàn)可以看出,,催化轉(zhuǎn)化技術(shù)在摩托車(chē)排放控制技術(shù)中占有相當(dāng)重要的位置,。
不同車(chē)型應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ可以根據(jù)具體情況選擇不同的技術(shù)對(duì)策,,但總的來(lái)說(shuō),,從技術(shù)先進(jìn)性、控制效果,、可行性和發(fā)展趨勢(shì)等方面考慮,,“閉環(huán)電控燃油噴射系統(tǒng)+三效催化轉(zhuǎn)化器”是應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的最佳方案,能從根本上控制和解決排放問(wèn)題,。
胡民強(qiáng)(五羊-本田摩托《廣州》有限公司副總經(jīng)理):應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ是一個(gè)涉及多方面技術(shù)的系統(tǒng)工程,,各整車(chē)廠(chǎng)家可以根據(jù)自己的特點(diǎn),并結(jié)合成本等因素確定合理的技術(shù)路線(xiàn),,行業(yè)要以國(guó)Ⅲ為契機(jī),,提升摩托車(chē)產(chǎn)品的技術(shù)含量,使中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)業(yè)由大轉(zhuǎn)強(qiáng),。
新頒布的摩托車(chē)第3階段排放法規(guī),,是摩托車(chē)行業(yè)整體面臨的技術(shù)挑戰(zhàn),是國(guó)內(nèi)眾多摩托車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家的一次“大考”,,我們必須給予高度的重視,。
應(yīng)對(duì)國(guó)Ⅲ,,首先要充分認(rèn)識(shí)國(guó)Ⅲ與國(guó)Ⅱ的區(qū)別所在。國(guó)Ⅲ與國(guó)Ⅱ相比,,除限值加嚴(yán)外,,最大的不同體現(xiàn)在2個(gè)方面:首先,國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)與燃油蒸發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)同步實(shí)施,,2個(gè)排放標(biāo)準(zhǔn)同期執(zhí)行,,這就增加了應(yīng)對(duì)的難度系數(shù)。其次,,試驗(yàn)工況也發(fā)生了變化,,國(guó)Ⅲ試驗(yàn)工況要求如下:摩托車(chē)市區(qū)試驗(yàn)循環(huán),對(duì)于排量<150ml的摩托車(chē),,試驗(yàn)由6個(gè)連續(xù)市區(qū)循環(huán)構(gòu)成,,冷態(tài)即開(kāi)始采樣,采樣起始時(shí)間t=0,,取消了第1,、2個(gè)預(yù)循環(huán),摩托車(chē)的污染物排放測(cè)試從起動(dòng)時(shí)即開(kāi)始,;另外,,對(duì)于排量<150ml車(chē)型,排放耐久性考核試驗(yàn)里程從
目前,,國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)對(duì)路線(xiàn)包括機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化,,改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室形狀,、提高點(diǎn)火能量、精調(diào)化油器,、稀薄燃燒,、電子燃油噴射,、二次空氣補(bǔ)氣、催化轉(zhuǎn)化等多種技術(shù)的有機(jī)組合,,可以保證摩托車(chē)產(chǎn)品滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn),。當(dāng)然,具體技術(shù)路線(xiàn)可由各摩托車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家根據(jù)自己產(chǎn)品的現(xiàn)狀并結(jié)合自身的技術(shù)特點(diǎn)和制造成本控制能力等因素加以選擇,。應(yīng)該說(shuō),,技術(shù)路線(xiàn)的選擇,對(duì)摩托車(chē)整車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō),,只有最適用的,,沒(méi)有通用的。
此前,在國(guó)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行階段,,部分車(chē)型加裝了催轉(zhuǎn)化器,,導(dǎo)致整車(chē)的動(dòng)力性能出現(xiàn)不同程度的下降。在國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行階段,,供油系統(tǒng)若繼續(xù)采用化油器,,原車(chē)型就需要加裝兩級(jí)催化轉(zhuǎn)化器,這將增加排氣阻力,,對(duì)整車(chē)動(dòng)力性能造成更大影響,。所以,在滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ的同時(shí),,一定要控制好發(fā)動(dòng)機(jī)升功率的變化,,以彌補(bǔ)后處理帶來(lái)的整車(chē)功率損失。排量<150ml車(chē)型耐久性試驗(yàn)里程增加至
滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ,,不僅對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和化油器品質(zhì)提出了更高的要求,,催化轉(zhuǎn)化器的品質(zhì)同樣需要加以保證。無(wú)論是采用電子燃油噴射系統(tǒng)還是化油器,,都要采用催化轉(zhuǎn)化器對(duì)排放污染物進(jìn)行后處理凈化,。由于國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)要求從摩托車(chē)起動(dòng)時(shí)即開(kāi)始收集排放污染物,而目前大部分催化轉(zhuǎn)化器開(kāi)始工作的起燃溫度為250~
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