国五排放标准实施的具体时间确定,虽然有过渡期,但市场还是掀起了国五热潮。但国五轻卡比国四的技术升级在哪?
轻卡分N1和N2两类 国五技术不同
我国的排放标准是参照欧洲排放标准制定的。车辆的排放标准及检测按轻型车和重型车分类,即按车辆最大总质量不超过3.5T(N1类车)或超过3.5T(N2、N3类车,N3属于重卡)来区分,分别执行轻型汽车GB18352.5或重型汽车GB17691排放标准。其中涉及到轻卡的车型为N1和N2类车型。
目前我国国五技术路线大致有2种,EGR(废气再循环)+DPF(颗粒捕集器)+DOC(微粒催化转换器)技术与电喷发动机+SCR+DOC的技术路线。
根据不同排放标准,不同车型选择不同的技术路线。N1类车选择EGR+DPF+DOC,N2类车搭载SCR+DOC技术路线。
其中N2类车的技术难点相对小些,下面小编就从易到难简单分析下轻卡升级国五的技术难点。
N2:SCR系统技术相对成熟 绕不开成本问题SCR的原理是通过优化喷油和燃烧过程及性能优化标定匹配,尽量在机内控制颗粒PM的产生,实现柴油机比较理想的裸机PM排放,在机外后处理过程,采用尿素溶液对NOx进行选择性催化还原。
在2种技术路线中,SCR系统相对简单成熟,因为其技术在国四阶段已近趋于成熟,升级国五排放标准只需要调整一下技术参数,对发动机的改变不大,相对的开发成本要低些。而且SCR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。
即使SCR系统技术已经相对成熟,但对于轻卡搭载SCR系统升级国五存在着最大的问题—成本问题。
首先购车成本的提高,SCR系统价格昂贵,一套系统大约在10000元左右。而且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4米多的底盘,造成了布置困难,也使车辆损失有效载荷200-300kg。
SCR系统是通过添加车用尿素催化还原的,而车用尿素是消耗品,需要定期添加,百公里尿素消耗量是百公里油耗的5%以上,这就使得用车成本的提高。
N1类国五标准DPF是关键 技术成本高
N1类车采用的是EGR+DPF+DOC的国五技术路线,EGR+DPF+DOC的技术路线,是通过EGR进行对发动机缸内清洁,提高燃油燃烧率减低NOx,再通过DOC和DPF对排气中颗粒物进行净化。除了发动机要改变结构添加EGR阀外,最为关键的技术是DPF系统。
作为国五发动机的关键,DPF由PM采集装置、燃油喷射装置和控制系统组成。当DPF内的颗粒吸附量达到一定限值时,ECU就会开启燃油喷射系统向DPF喷射燃油,使DPF捕捉到的颗粒充分燃烧完成再生,这能够有效净化排气中70%-90%的颗粒,是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一。但也存在这三大难点:
1、DPF技术依赖国外
目前我国的DPF的生产都是和外企合作的,成本高。DPF标定技术主要掌握在国外公司手里。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。
2、DPF标定复杂
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。
3、DPF需定期清洁或更换
不是装载了DPF就完事了,由于DPF在使用过程中的颗粒物逐渐增加会引起的发动机背压升高,导致发动机性能下降的情况。所以要定期除去DPF内沉积的颗粒物,恢复它的过滤性能,质量不高的需要定期更换。这就要产生额外的费用,而且DPF目前单次购买价格高,使用成本又将提高。
佛吉亚针延长DPF寿命的新技术
面对如何延长DPF的使用期限,成为各生产厂家研究重点,作为在排放系统技术领先全球的佛吉亚排放控制系统一方面致力于DPF产生的本土化,减少成本,一方面开发热再生TR系统,通过热量将微粒物氧化燃烧,使得DPF过滤性能再生,保护了环境也使DPF使用周期得到延长,但目前TR系统只在客车或者重卡上使用,在轻卡上还无法使用。
编后语
轻卡国四切换国五,升级的技术主要集中在后处理方面,SCR系统相对较为完善,而最为关键的DPF技术,成本高,科技含量高,而且更多的新技术落后于国外,核心技术也是借鉴,这不利于降低国五轻卡的成本。