控制汽車尾氣排放 共軌技術之外仍有可能
雖然行業(yè)一致認為共軌是最佳的升級路線，但隨著競爭者的增加和市場的戲份，新的產(chǎn)品依然會層出不窮
由于中國在2000年才開始對汽車尾氣排放實施控制，最初參照歐洲引入國Ⅰ排放標準。因此，從最初，中國就沒有留出足夠的時間給本土企業(yè)來做研發(fā)和推廣。博世、電裝、德爾福等一批跨國公司依靠先進的產(chǎn)品和經(jīng)驗，很快成為中國汽車企業(yè)滿足國家排放法規(guī)要求的合作伙伴。
在這種背景下，政府決策游移不定。新的排放法規(guī)必定會增加制造成本，中國的商用車都是生產(chǎn)資料，買了是用來賺錢的，成本增加，價格提高，消費者不一定會接受。因此，當中國重汽在國Ⅲ階段推出EGR方案的時候，盡管大家都知道這個技術的不可靠性，但市場的需求改變了一切。
其實，對于汽車行業(yè)而言，滿足排放標準并不是一件十分困難的事情。政府規(guī)定的顆粒物和二氧化碳指標，在現(xiàn)有技術條件下，都是可以實現(xiàn)的。最大的挑戰(zhàn)是，企業(yè)必須在一定的成本之內滿足新標準，而這個成本是被客戶不接受的。
同樣的情況在推行國Ⅳ的時候也會發(fā)生。
發(fā)動機排放取決于三個部分，一是進氣，二是供油系統(tǒng)所產(chǎn)生的燃燒，三是后處理。進氣優(yōu)化和供油系統(tǒng)的電控化配合，可以把排放降到很低，再通過EGR處理，就能夠使排放降低。
一位業(yè)內專家認為，EGR到國Ⅳ是可以的，因為在污染的大氣中戴足夠厚的防毒面具也是可以呼吸到新鮮空氣的。關鍵是把重點放在供油系統(tǒng)還是后處理系統(tǒng)。如果供油系統(tǒng)很差，用足夠復雜的后處理也能夠實現(xiàn)。但是國際上希望把供油系統(tǒng)能力提高，同樣的投入效果會更明顯。
國Ⅲ到國Ⅳ最大的變化就是顆粒物的排放要降低80%。由于機械泵自身的能力有限，其最大壓力僅為1300Bar。在國Ⅳ路線上，有人提出把直列泵壓力增大，從980Bar增大到1200Bar。這也是一個解決方案，同樣是可靠性有待驗證。
“在這樣的技術條件下要想實現(xiàn)對顆粒物的控制難度很大。”康明斯（中國）投資有限公司發(fā)動機技術總監(jiān)彭立新對此并不看好。他認為，廠家也可以設計一套比電控柴油發(fā)動機使用的后處理系統(tǒng)更為復雜的新系統(tǒng)來實現(xiàn)對顆粒物的控制，但是要做出這樣一個繁瑣的后處理系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)程度較低，其成本甚至還高于對發(fā)動機供油系統(tǒng)的改進。
就目前而言，行業(yè)公認的國Ⅳ解決方案還是共軌系統(tǒng)。但技術路線也有差別。比如，電裝打算通過提高壓力來完成技術升級，這對發(fā)動機改造不大，但對零部件可靠性提出更高要求。成本也就更高。
博世希望以較小的壓力，加上出色的后處理技術來滿足要求。他們在2008年推出經(jīng)濟型的CRS1.3，滿足國Ⅲ標準，噴射壓力是1400Bar，現(xiàn)在，他們正試著將其做成滿足國Ⅳ的噴射，但壓力必須提高到1600Bar
德爾福在歐美給客戶提供的歐Ⅴ方案中，用到電控泵噴嘴和單體泵。因為如果要想到傳統(tǒng)共軌路線去，發(fā)動機結構需要大改，F(xiàn)在則是發(fā)動機設計理念不改，把軌的特性加上，幫助客戶實現(xiàn)技術升級。
目前，德爾福電控泵噴嘴最大客戶是沃爾沃卡車，發(fā)電機組、船用、工程機械發(fā)動機都是這個技術路線。達夫、戴姆勒、日產(chǎn)和現(xiàn)代的重型商用車上都是電控單體泵或電控泵噴嘴。在北美的重型卡車上，康明斯提供的也是單體泵。
之所以這么做，是因為重型車發(fā)動機體積大，共軌需要的蓄壓也大，壓力調節(jié)的速度會慢。在駕駛中，踩松油門需要的軌壓是不同的，踩油門加速要求軌壓高，松油門希望軌壓立即下降，否則會耗油，所以要求響應時間非？量，軌壓大響應速度必須慢。單體泵和泵噴嘴只在一個很小的零部件里，可以及時地進氣排氣，每個循環(huán)里都可以調節(jié)。
從長遠看，目前國內的國Ⅲ所用的1400～1600Bar的系統(tǒng)，這個壓力在歐洲來說是較為落后的技術。德爾福曾經(jīng)為玉柴匹配電控單體泵，其壓力是2000Bar，技術有些超前，價格也貴。“國內共軌使用壽命10萬公里，德爾福的單體泵是150萬公里。在中國市場來說超前了。成本也就超前了。”張巍說。
其實，看技術進步和趨勢，很重要的是應用一個技術要看它在未來發(fā)展是否有強勁的后勁。歐Ⅲ、歐Ⅳ是從歐Ⅱ的機械泵升級，避免發(fā)動機大改。單體泵需要加凸輪軸箱，也是額外成本。
共軌系統(tǒng)是模塊式組合系統(tǒng)，在滿足現(xiàn)有國Ⅲ標準下，可以輕松實現(xiàn)升級。國Ⅳ只需要更新參數(shù)和零部件總成，就可以實現(xiàn)到未來的跨越。采用這種技術的發(fā)動機廠，可以放心在向國Ⅳ、國Ⅴ未來技術過渡時找到很好的方案，具有隨著技術提升更新發(fā)動機的能力。
但是未來福田和戴姆勒合資的457發(fā)動機可能用電控單體泵，東風日產(chǎn)柴的一些產(chǎn)品是電控泵噴嘴，沃爾沃也是電控泵噴嘴，如果這些機型引入中國，可能會導致其他的需求出現(xiàn)。
你選哪條線？
目前，國Ⅳ有兩種技術路線，一種是采用共軌+SCR（選擇性催化還原，添加一定比例的尿素溶液），第二種方式是采用共軌+EGR+顆粒捕捉器（DPF），這兩種都是成熟的技術。
從油品的角度來講，對SCR路線來說，現(xiàn)在國Ⅲ的油硫含量為350ppm，在滿足國Ⅳ排放方面完全沒有問題。而對于EGR路線，如果要滿足國Ⅳ要求，油的硫含量必須達到50ppm。
對于燃油系統(tǒng)來說，在壓力上的要求可能會有不同。SCR壓力要求相對低一些，絕大多數(shù)在1600Bar的情況下就能實現(xiàn)國Ⅳ或者國Ⅴ；而EGR方案所需的壓力可能要到1800Bar以上。從燃油經(jīng)濟性來說，走SCR路線能夠節(jié)省一些油，但SCR路線需要增設添加劑藍媒（AdBlue）的基礎設施。
從對于客戶發(fā)動機的要求來說，EGR方案對客戶發(fā)動機的要求會高一些，如需要改善冷卻系統(tǒng)，增加EGR系統(tǒng)。而SCR方案只需要普通的增壓器就可以實現(xiàn)。
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