伴隨環(huán)保標準的不斷升級,作為世界領先的商用車輛供應商,德國曼擁有一系列的清潔環(huán)保發(fā)動機,可以滿足從歐III到歐VI的各種排放法規(guī),德國曼在保證整車技術提升的同時,一直非常重視在發(fā)動機領域的研究。
伴隨中國的環(huán)保標準升級,國IV標準實施已經被提上日程,德國曼在滿足國IV標準上主要有兩種方式:一種為D20和D26大排量系列發(fā)動機,采用SCR后處理技術。另外一種是應用在D08系列中低排量發(fā)動機上,可以不需要安裝后處理系統,即可滿足國IV排放標準。可以說德國曼在滿足國IV標準上,已經做了充足準備。
面對國IV,一切就緒
眾所周知,德國曼在歐洲市場上可以滿足非常嚴格的排放標準。在中國,德國曼在實現國IV排放標準時,基于中國的油品、道路及不同使用環(huán)境等特殊問題,為了保證車輛更好的運行,德國曼作出了適應性改進,以滿足中國市場的需求。
對于D20和D26大排量系列發(fā)動機,德國曼采用的是SCR后處理技術。該系列發(fā)動機已經在中國投放了2年多的時間,完全適應中國的用車環(huán)境,運行效果十分理想。不僅如此,該系列發(fā)動機還能夠適應非常惡劣的環(huán)境以及油品質量的波動。
對于D08系列中低排量發(fā)動機,德國曼的技術可以不需要安裝后處理系統,即可滿足國IV排放標準。該系列發(fā)動機不僅結構簡單,而且維修成本、使用成本和油耗都很低,可以適應低質量的油品,最高可耐含硫量達500ppm的燃油。
達到國IV標準,無需后處理系統
歐洲實行歐IV排放標準時,德國曼公司采取了傳統的第二代EGR+DPF技術,因其帶有后處理系統,這種技術對油品的要求比較高。因此,針對中國等歐洲以外區(qū)域油品含硫較高的情況,德國曼開發(fā)了不安裝后處理系統的發(fā)動機。該款發(fā)動機采用第三代EGR技術,由歐Ⅴ發(fā)動機演變而來。不同的是在歐洲采取EGR+DOC的線路,在中國,因目前還只實施國IV標準,因此,德國曼在原有技術基礎上,去掉后處理,重新標定ECU,便可實現國IV排放標準,這種技術路線的發(fā)動機功率覆蓋250~340馬力。這種技術已經在歐洲應用,并且是德國曼在應對歐Ⅴ排放標準時的一種主流技術。
該技術除了取消DOC裝置,還將發(fā)動機燃燒壓力提高,有助于降低顆粒物的排放。同時,將再循環(huán)的廢氣量增加。以前,再循環(huán)的廢氣量只有20%,現在可以達到25%0~30%,理論上甚至可以達到35%。這樣一來,再循環(huán)的廢氣量提升了,氮氧化物的量就會相應下降。
德國曼在機械方面也做了相應的改進。比如提高了進氣壓力,一般發(fā)動機的進氣壓力只有1.8~2bar,而德國曼的絕對壓力提高到4bar,相對壓力達到3bar,充分增加了進氣量,使燃燒更充分,燃燒效率得以提高。
此外,德國曼還調整map特性,經過兩級增壓兩級中冷之后,中冷器出口溫度可只比室外溫度高5°,做了這些改進后,發(fā)動機的性能就會提高很多,去掉DOC裝置也完全可以滿足國IV的要求。
該系列發(fā)動機的主要技術特點:
1.燃油系統:采用1800bar的共軌燃油系統,9孔噴油器。
2.進氣中冷系統:兩級增壓、兩級中冷技術(低壓增壓/低壓中冷、高壓增壓/高壓中冷);冷卻方式:冷卻液對空氣冷卻。用于中冷的冷卻液首先經過兩次冷卻,其溫度與外界溫度相差無幾,保證了中冷后的進氣溫度根據需要不高于環(huán)境溫度5度。進氣壓力絕對值達到4bar。
3.改進燃燒室結構、優(yōu)化燃燒、提高燃燒壓力和溫度。
4.EGR率閉環(huán)控制,從而保證發(fā)動機的性能和排放滿足要求。該系列發(fā)動機的EGR率由以前的最大20%增加到25%,甚至更高。
5.控制圖譜的改進。
總之:一方面通過極大提高進氣量、提高燃油壓力和燃油霧化效果、提高燃燒壓力和溫度、改進燃燒室、優(yōu)化燃燒控制圖譜,從而使燃燒極為充分,為增加再循環(huán)的廢氣量留有足夠的空間。另一方面在保證發(fā)動機性能和顆粒物等排放指標滿足要求的情況下,加大再循環(huán)的廢氣的量,降低氮氧化物,即使不配置DOC也能很好滿足國IV標準。
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