要顺利过渡到国五时代,需要迈过几道坎,其中最重要的是技术升级问题。那么,国五的技术路线有哪些?在技术升级方面企业是否有困难?
实际上,在国五时间表未正式出台之前,各发动机企业就“兵马未动粮草先行”,积极着手国五技术储备与产品研发。相比国四阶段,国五阶段的技术有 一定继承性,也更加成熟。针对国五发动机,各企业的技术路线也比较一致。3.5吨以上的重型车基本还是延续国四的技术路线,采用SCR(选择性催化还原技 术,利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理)技术路线;3.5吨以下的轻型车采用的是EGR(废气再循环)、DPF(颗粒捕集器、DOC(微粒催化转 换器)技术与SCR技术并行的路线,但多数以前者为主。
根据记者调查,重型车国四升级国五,技术难度不大,只需要在原有国四技术的基础上,调整SCR标定、尿素的喷射时机和喷射量,即可实现国五排放标准。
而针对国五轻型车,采用两种路线的综合油耗基本一样,各有利弊。使用SCR技术路线,发动机结构不需要改变,对燃油品质不那么敏感,可以回避国内燃油含硫量高的问题。但SCR系统体积庞大,且需要加尿素储存装置,对于国内轻型卡车造成了布置困难,使车辆损失有效载荷200-300kg,且SCR 系统价格昂贵,约为车辆成本的3%-5%。
“轻型车底盘的空间有限,尺寸问题导致后处理装置不好布置,而且尿素的物理特性是容易结晶,导致尿素喷嘴堵塞, 泵体没法正常工作。”一汽解放锡柴研发部部长唐颋说,DPF路线需要超低硫燃油,且前期开发难度大,需要企业提前两年时间开始准备,前期开发不好会影响后 处理装置的可靠性。不过,DPF系统不需要额外的装置,用户只需定期更换微粒捕集器即可。同时,由于DPF技术所使用的颗粒捕捉器系统会因排量不同而产生 巨大成本差异,所以轻型柴油机使用DPF技术,制造成本要远低于重型柴油机;而且采用DPF成本增加较小,所以对于工况复杂、价格敏感的轻型车来说比较适合。
最重要的是,国六标准加严了对颗粒物的排放要求,因此DPF是国六阶段需要采用的路线。综合DPF路线的优势与为以后能顺利过渡到国六阶段,国内柴油机企业在国五轻型车技术路线选择上多数选择DPF,但DPF标定问题是当前亟需突破的技术难点。
东风朝柴动力有限公司副总经理曹晓峰说,DPF技术路线标定工作非常复杂,需要整机台架标定与整车标定技术的集成与融合,柴油机本身燃烧、再生 策略、排气温度热管理、机油稀释风险、碳载荷与系统背压关系标定、OBD标定等都是要突破的技术难点。这些技术在行业内都已经得到应用,但由于标定复杂,研发成本很高。
全柴动力有限公司总经理潘忠德也表示,DPF标定技术主要掌握在国外燃油系统公司和咨询公司手里。标定周期长、费用高、国内车型种类多等,对于国内企业来说都是压力,后期国内企业需要借助外部技术能力,加快培养自主的标定队伍,从而掌握核心技术。
此外,云内动力一位技术人员告诉记者,轻型车国四到国五要由双DOC 转化为DPF技术路线,难度不小,对发动机排放标定的要求很高,DPF实用化的要求也很高,同时对油品的要求更高,技术升级有一定的难度。