● 柴油發(fā)動機真的“無可救藥”?
在前言中我們提到,,此次的事件或將影響到柴油發(fā)動機,,甚至純電動車、燃料電池車,,這并不是聳人聽聞,。因為一直一來,對于車輛發(fā)動機的選擇方面,,歐盟較為推崇油耗更低的柴油發(fā)動機,,翻遍企業(yè)官網(wǎng)便可發(fā)現(xiàn)熱銷車型都有柴油發(fā)動機可供選擇。
在大眾“排放門”后,,又陸續(xù)曝出其余品牌柴油發(fā)動機也存在不同情況的造假行為,。此次遭遇信任危機的不僅僅是大眾一家,可以說整個柴油發(fā)動機家族都受到了質疑,。這樣的結果可能改變車企對柴油機的研發(fā)態(tài)度,,采用新能源方式驅動的車輛或將更快的登上舞臺。不過,,在那之前數(shù)量龐大的柴油發(fā)動機仍會是市場的主力軍,。正是因為柴油發(fā)動機還將頻繁出現(xiàn)在我們的生活中,所以我們有必要深入了解下現(xiàn)階段柴油發(fā)動機尾氣排放處理技術,。
- 三種主流處理方法對比
目前,,諸如佛吉亞、博世,、康明斯等主要的零部件供應商都推出了成熟的尾氣排放后處理技術,,可以有針對性的解決柴油機排放不達標的問題。奔馳,、MAN更是在10年前便開始生產(chǎn),、銷售排放達到標準的乘用車與商用車。上面已經(jīng)介紹了LNT以及SCR技術,,這里還會提到DOC+DPF技術,,它們之間有何區(qū)別,?讓我們先看看DOC+DPF,最后來個對比,。
☆ 最現(xiàn)實的伙伴:DOC+DPF
我們兒時印象中的柴油車大多是傻,、大、黑,、粗,,每次它們經(jīng)過身邊排除的那些黑色的尾氣算的上是留給我們這樣印象的“功臣”。在這些黑色尾氣中,,顆粒物占據(jù)著很大比例,,它也是造成大氣污染的主要原因。下面我們要講到的DPF技術,,正是消滅這個元兇的利器,。
DPF的工作原理相對簡單,它通過過濾器過濾尾氣中所含的顆粒物并進行收集,。顆粒物達到一定量之后,,就進行燃燒將之轉變?yōu)槎趸迹–O2)排出。加之只需安裝在消音器上,,因此目前普及度最高,。
☆ 成本控制王:LNT
隨著各國、各地區(qū)排放法規(guī)的不斷提升,,傳統(tǒng)的尾氣處理手段已經(jīng)開始顯現(xiàn)出疲于應付的態(tài)勢,。此時,,LNT這項氮氧化物吸附技術開始走向人前,。然而,當排放法規(guī)進一步提高到歐6c標準時,,LNT系統(tǒng)雖然在理論上仍舊能夠提高處理效果,,滿足排放法規(guī),但由此帶來的成本提升過高,。
☆ 冉冉新星:SCR
隨著排放法規(guī)的不斷提升,,人們對于柴油發(fā)動機排放控制的需求也變得更加迫切。經(jīng)過研究,,工程師根據(jù)柴油發(fā)動機大部分處于富氧燃燒,、排放尾氣中氧濃度高、一氧化碳濃度低的特點,,研發(fā)出了像尾氣中噴射還原劑進行催化還原的方法,。目前,歐洲7家主要的商用車生產(chǎn)企業(yè)中,,已經(jīng)有5家開始采用SCR技術,。
常見柴油發(fā)動機尾氣處理方法對比 | |||
DOC+DPF | LNT | SCR | |
特點 | 處理CO,、顆粒物效果較好,可滿足未來國5排放法規(guī) | 結構簡單,、成本低廉 | 處理氮氧化物效果出色 |
缺點 | 較難滿足未來更嚴苛的歐洲排放法規(guī),,且需搭配EGR使用。 | 滿足更高排放法規(guī)時,, 硬件升級成本較高,。 | 無法對尾氣中的碳氫化合物、顆粒進行處理,、車主需自行添加尿素水溶液,、系統(tǒng)占據(jù)空間略大。 |
通過上面的講解以及圖表可以很容易的看到,,DOC+DPF的處理方式是滿足現(xiàn)階段排放法規(guī)的不二選擇,,不過面對更高、更嚴格的排放法規(guī)時,,其與LNT處理系統(tǒng)一樣有些力不從心,。這時,SCR技術似乎就成為了拯救柴油車未來的救星了,。
- SCR推廣之痛
那么,,對氮氧化物處理效果優(yōu)秀的SCR,可以更好滿足未來嚴苛排放法規(guī)的SCR技術為何到現(xiàn)在為止還未全面普及,?首先,,SCR系統(tǒng)雖然可以在尿素幫助下,在催化器內(nèi)經(jīng)過高溫發(fā)生氧化還原反應生成氮氣和水,,反應后能有效地減少汽車尾氣中的氮氧化合物含量,。可車輛尾氣中,,其他如顆粒物,、碳氫化合物、醇類,、鉛類化合物等物質的處理仍需傳統(tǒng)的三元催化器,。
● 未來到底該怎么辦
- SCR新技術
此次“柴油門”不僅是大眾品牌一家的信任危機,可以說整個柴油發(fā)動機家族都受到了質疑,。這樣的結果可能導致歐洲車企對柴油機的研發(fā)態(tài)度,,未來排放檢測勢必更為嚴格,排放法規(guī)也將更為嚴苛,,因此處理效果更好,、后期使用更便捷的技術或將得到更大的展示舞臺。
當然,,SCR技術的進一步發(fā)展意味著氮氧化物處理的更為徹底,,另一方面我們也不能忽視尾氣中碳氫化合物,、碳煙顆粒的存在。隨著技術的進一步發(fā)展,,未來的柴油發(fā)動機或將拋棄EGR技術,,工程師可以將柴油發(fā)動機調校的更為“激進”,當然,,由此帶來的碳氫化合物以及碳煙顆粒的排放將會更多,,這也需要DOC以及DPF技術更加完善。這并非癡人說夢,,我們對話的幾家尾氣排放處理供應商們都已開始了相關研究,。
- g-tron、燃料電池
柴油發(fā)動機在短時間內(nèi)并不會因為“柴油門”事件消失不見,,而更多的新興技術也將因此獲益,,得以有機會走上舞臺。
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全文總結:
隨著時間的不斷推移,,尾氣排放方面出現(xiàn)問題的柴油車逐漸增多。通過分析尾氣排放控制策略可以發(fā)現(xiàn)這些柴油發(fā)動機的車型分別采用了LNT,、SCR等不同的處理方法,。從時間、財力以及重新布置硬件等因素考量,,更改車輛軟件系統(tǒng)是大眾針對這些數(shù)量巨大的待召回車型在短時間內(nèi)使其排放達標,,最可能使用的方法。當然,,即使是采用成本最低的召回方法,,召回費用與罰款合計的248億美元都無法避免,這樣的教訓不能說不慘痛,。
不過,,如果我們將目光放的更加長遠,,便會發(fā)現(xiàn)這樣的罰款并不“冤枉”,,對柴油發(fā)動機的推廣而言,甚至有著促進作用,。經(jīng)歷了這樣的事件后,,排放法規(guī)將更為嚴格、測試中的漏洞將得以彌補,,測試環(huán)節(jié)更為完善,。這也會反逼廠商提高研發(fā)水平,應對測試,。雖然目前主流的DOC+DFP,、LNT完全可以滿足近階段排放法規(guī)的要求,,針對未來更嚴苛的排放法規(guī),目前尚未完全普及的SCR技術也是柴油發(fā)動機推廣的致勝王牌,,柴油發(fā)動機的前途依舊光明,。(文/圖 汽車之家 唐朝 張戈)
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