对于国3电控发动机,业内一直存在着一个难题:燃油经济性和排放难以两全,鱼和熊掌总是不能兼得。
专家表示,在全球油价飙升、环境日益恶化的背景下,兼顾环保与节能的汽车才是未来的发展之路,而高效环保的发动机技术是突破关键。
目前,国际汽车工业领域已经将提高发动机能效作为核心课题。其中,发动机的高压共轨燃油喷射系统、后处理技术(如SCR技术、废气再循环E鄄GR控制技术)等,在国际发动机市场均已得到成熟应用,国内市场因发展时间较短而相对较差,但东风康明斯发动机公司的产品表现相当出色。
油耗与排放的双刃剑
据业内专家介绍,电控柴油机的油耗,主要取决于燃烧效率和机械效率。要提高燃烧效率,可通过提高发动机的充气效率,在适当范围加大喷油提前角,配以适当的进气旋流等方法及油气充分混合燃烧,同时提高机械效率,改善油耗。
而柴油机的排气污染物,主要是氮氧化物和颗粒。颗粒在燃烧不完全情况下生成;氮氧化物的生成则具有完全相反的特性,它容易在温度高和富氧环境下生成。
当改善燃油经济性时,一般通过提高进气量、适当加大喷油提前角改善油气混合与燃烧等手段,它容易造成高温和富氧环境,使氮氧化物的排放增加。因此,燃油经济性和排放就像一柄双刃剑,天生存在着矛盾。
为了缓解这种矛盾,近年来,各大发动机厂商纷纷研发新的技术,如采用提高喷油压力、燃料喷射定时延迟、改良燃烧室、增压等技术来降低颗粒的排放,但收效甚微,很难真正做到环保与节油并驾齐驱。
让梦想变成可能
作为全球最大的发动机企业,康明斯一直致力于先进柴油机技术的开发应用,经多年的产品改进、市场锤炼,在燃油经济性与排放平衡的掌握上,已达到非常先进的水平。作为康明斯在中国的合资企业之一,东风康明斯无疑体会到了强大技术后盾带来的好处。据东风康明斯发动机有限公司产品经理舒先生介绍,东风康明斯ISDe、ISLe系列电控发动机,综合应用了电控高压共轨技术、增压中冷技术、改良进气道与燃烧室、先进后处理技术(如SCR、EGR技术)等,将这些先进技术进行了整和集成,实现了节油、环保等诸多方面的历史性突破,代表了世界环保发动机技术一流水平。舒经理又介绍道,比如东风康明斯发动机的电控燃油系统,它在整个发动机转速范围内实现高压喷射,在循环中能完成预喷、主喷、后喷等三阶段燃油喷射甚至是多阶段喷射,通过ECU电脑灵活、精确控制用油量和喷射时间。在进气系统设计上采用较低进气旋流、喷油器中置和四气阀缸盖,使柴油机燃油与进气燃烧室得到良好的匹配,改善了油气的混合与燃烧,在提高燃烧效率的同时也降低了排放。
业内专家认为,东风康明斯产品的这些先进技术,让发动机排放和油耗得以统一的梦想变为可能,在当今这个能源日益匮乏、环境恶化的大背景下,为发动机的发展提供了一条“突围困境”的根本道路。
低排放、低能耗发动机成发展趋势
受国3标准实施的影响,过去的半年,电控发动机市场出现产销快速增长的局面。然而,专家提醒:随着环保节能意识的深入人心及燃油成本的走高,电控发动机的“能效”水平成为整车厂商必然要考虑的因素,排放与节能的统一性已成为衡量发动机能否赢得市场的关键。
专家认为,只有真正兼具低排放与低能耗优势的电控发动机,才能充分解决高用油成本与环境成本之间的矛盾,最终赢得市场。
这一观点在享有“康机”之称的东风康明斯品牌上得到印证。据了解,目前行驶在各大城市和风景区的国3车绝大多数都采用的是康明斯发动机;并且东风汽车2007年年报显示,其利润的71%来自于东风康明斯的贡献,东风康明斯全年销量发动机13万台,其出色的燃油经济性、环保性、动力性、稳定性赢得了整车厂商及广大消费者的一致认可,市场占有率稳步上升。
据悉,东风康明斯在2007年就已开始批量生产符合国3排放标准的电控发动机,这些发动机除供应卡车、客车外,还被应用于工程机械领域,并且海外市场销量也在稳定增长中。
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