國Ⅳ步步臨近 重型車排放升級方式不應單一
雖然重型車國Ⅳ排放實施的具體日期一再延遲,至今仍然沒有明確的時間表,但隨著2012年的日益臨近,排放升級的要求已然越來越近。而從這一年大大小小的各種展覽會上各發動機企業展示的產品來看,發動機企業顯然已經做好的準備。不過,從各家幾乎清一色通過SCR后處理來實現的升級方式,似乎表明了SCR是國內排放升級的“必然”方式,但事實果真如此嗎?
眾所周知,SCR機外凈化方式需要在發動機的排氣段額外增加尿素添加裝置,并且尿素溶液隨著發動機的運轉不斷添加,“現在國內的尿素溶液添加還不是很方便,對于在固定線路上運行的車輛如公交車等還好,比較容易添加,但是對于一些運營線路較長車輛,中途的添加很不方便。而沒有添加尿素溶液的國Ⅳ排放發動機尾氣污染顯然更嚴重。”一位業內人士說出了他的擔憂。“此外,額外增加的尾氣處理部分會影響到原先整車地底盤布置,很多車型的發動機艙設計的很緊湊,重新設計改動會很大,增加了車輛的設計成本。另一方面,原來的設計和布置經過長時間檢驗,可靠性很高,改動后難免會有影響。”
我國幅員遼闊,重型車的用途各不相同,通過SCR機外凈化方式可以排放達標。但是,不能不假設在一些監管不到位的地方,用戶會通過停止添加尿素的辦法來節約成本,這顯然與提高排放標準的目的相悖。所以,針對不同的使用工況應用不同的排放升級方案才是合理的解決辦法。
記者在多個展覽上留意除SCR以外的排放升級辦法,上海日野采用EGR機內凈化方式的P11系列發動機是大家最為關注的一個機型。它采用采用EGR+DOC的技術方案,不需要額外的添加別的溶液,使用便利,能夠滿足國Ⅳ階段的排放法規,并且具有達到更高排放標準的潛力。
“EGR的技術要增加廢氣再循環系統,需要改動原有國Ⅲ發動機的結構,再進行大量的實驗才能達到標準。而國內的大多數發動機在這方面的經驗較少,因此大多選擇了對本體機無需做大改動的SCR技術”,一位在發動機行業工作多年的人士對記者說。
不過,上海日野為何能有這樣的產品推出?我們從這家公司的介紹中便能找到答案。在上海日野發動機有限公司的官方網站上有這樣的介紹:上海日野是由日野自動車株式會社、廣州汽車集團股份有限公司、上海電氣(集團)總公司共同出資組建的發動機制造企業。 公司采用日野技術標準和管理模式,專業生產“日野”品牌的P11和J系列車用、 工程用柴油機及相關產品。產品能完全與世界科技發展水平同步。從此我們不難看出,有著合資的背景,引入的產品自然有傳承性。日本日野公司在EGR技術的應用方面已經非常成熟,上海日野的產品自然也會采用這種技術。
深入研究國Ⅳ排放法規我們會發現,升級的部分主要是尾氣中氮氧化物含量指標。而柴油發動機的尾氣中污染物主要有兩種,即氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)。由于柴油機工作的特點,使微粒和氮氧化物兩種主要排放污染物的生成環境彼此對立。提高缸內燃燒溫度,燃料充分燃燒時顆粒物會被降低,但氮氧化物會由于高溫的環境生成較多。反之亦然,是一種此消彼長的現象。
國Ⅲ階段時,可以通過兩者之間平衡,達到氮氧化物和微粒排放都不超過限值。但排放標準提升到國Ⅳ之后,這種平衡便無法達成,需要機內控制結合機外后處理方式才能達標。SCR技術是通過強化發動機機內燃燒來降低微粒的生成,然后利用尿素溶液對氮氧化物進行機外催化氧化。而另外一種EGR則相反,在機內控制氮氧化物的生成,然后在排氣階段再減少顆粒物。同時EGR技術又可細分為EGR+DOC和EGR+DPF這兩種,分別利用DOC(柴油催化氧化器)或DPF(微粒捕集器)對生成的微粒進行后處理。但是DPF需要再生,一般需要噴油燃燒實現,但DOC不需要。上海日野采用的EGR+DOC這種解決方案,可以在使用過程中達到同過去國Ⅲ發動機一樣的便利性,用戶不需要改變使用習慣便可以達到清潔排放。
殊途同歸的解決方式讓我們在面對國Ⅳ排放升級時有了多種選擇,面對多種工況也有了針對性更強的解決辦法。