解析大众排放门召回方案

唐朝 编辑
2015-10-23 00:15 / 浏览

● 柴油发动机真的“无可救药”?

    在前言中我们提到,此次的事件或将影响到柴油发动机,甚至纯电动车、燃料电池车,这并不是耸人听闻。因为一直一来,对于车辆发动机的选择方面,欧盟较为推崇油耗更低的柴油发动机,翻遍企业官网便可发现热销车型都有柴油发动机可供选择。

    在大众“排放门”后,又陆续曝出其余品牌柴油发动机也存在不同情况的造假行为。此次遭遇信任危机的不仅仅是大众一家,可以说整个柴油发动机家族都受到了质疑。这样的结果可能改变车企对柴油机的研发态度,采用新能源方式驱动的车辆或将更快的登上舞台。不过,在那之前数量庞大的柴油发动机仍会是市场的主力军。正是因为柴油发动机还将频繁出现在我们的生活中,所以我们有必要深入了解下现阶段柴油发动机尾气排放处理技术。

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- 三种主流处理方法对比

    目前,诸如佛吉亚、博世、康明斯等主要的零部件供应商都推出了成熟的尾气排放后处理技术,可以有针对性的解决柴油机排放不达标的问题。奔驰、MAN更是在10年前便开始生产、销售排放达到标准的乘用车与商用车。上面已经介绍了LNT以及SCR技术,这里还会提到DOC+DPF技术,它们之间有何区别?让我们先看看DOC+DPF,最后来个对比。

☆ 最现实的伙伴:DOC+DPF

    我们儿时印象中的柴油车大多是傻、大、黑、粗,每次它们经过身边排除的那些黑色的尾气算的上是留给我们这样印象的“功臣”。在这些黑色尾气中,颗粒物占据着很大比例,它也是造成大气污染的主要原因。下面我们要讲到的DPF技术,正是消灭这个元凶的利器。

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   DPF的工作原理相对简单,它通过过滤器过滤尾气中所含的颗粒物并进行收集。颗粒物达到一定量之后,就进行燃烧将之转变为二氧化碳(CO2)排出。加之只需安装在消音器上,因此目前普及度最高。

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☆ 成本控制王:LNT

    随着各国、各地区排放法规的不断提升,传统的尾气处理手段已经开始显现出疲于应付的态势。此时,LNT这项氮氧化物吸附技术开始走向人前。然而,当排放法规进一步提高到欧6c标准时,LNT系统虽然在理论上仍旧能够提高处理效果,满足排放法规,但由此带来的成本提升过高。

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☆ 冉冉新星:SCR

    随着排放法规的不断提升,人们对于柴油发动机排放控制的需求也变得更加迫切。经过研究,工程师根据柴油发动机大部分处于富氧燃烧、排放尾气中氧浓度高、一氧化碳浓度低的特点,研发出了像尾气中喷射还原剂进行催化还原的方法。目前,欧洲7家主要的商用车生产企业中,已经有5家开始采用SCR技术。

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常见柴油发动机尾气处理方法对比
DOC+DPFLNTSCR
特点处理CO、颗粒物效果较好,可满足未来国5排放法规结构简单、成本低廉处理氮氧化物效果出色
缺点较难满足未来更严苛的欧洲排放法规,且需搭配EGR使用。满足更高排放法规时,
硬件升级成本较高。
无法对尾气中的碳氢化合物、颗粒进行处理、车主需自行添加尿素水溶液、系统占据空间略大。

    通过上面的讲解以及图表可以很容易的看到,DOC+DPF的处理方式是满足现阶段排放法规的不二选择,不过面对更高、更严格的排放法规时,其与LNT处理系统一样有些力不从心。这时,SCR技术似乎就成为了拯救柴油车未来的救星了。

- SCR推广之痛

    那么,对氮氧化物处理效果优秀的SCR,可以更好满足未来严苛排放法规的SCR技术为何到现在为止还未全面普及?首先,SCR系统虽然可以在尿素帮助下,在催化器内经过高温发生氧化还原反应生成氮气和水,反应后能有效地减少汽车尾气中的氮氧化合物含量。可车辆尾气中,其他如颗粒物、碳氢化合物、醇类、铅类化合物等物质的处理仍需传统的三元催化器。

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● 未来到底该怎么办

- SCR新技术

    此次“柴油门”不仅是大众品牌一家的信任危机,可以说整个柴油发动机家族都受到了质疑。这样的结果可能导致欧洲车企对柴油机的研发态度,未来排放检测势必更为严格,排放法规也将更为严苛,因此处理效果更好、后期使用更便捷的技术或将得到更大的展示舞台。

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    当然,SCR技术的进一步发展意味着氮氧化物处理的更为彻底,另一方面我们也不能忽视尾气中碳氢化合物、碳烟颗粒的存在。随着技术的进一步发展,未来的柴油发动机或将抛弃EGR技术,工程师可以将柴油发动机调校的更为“激进”,当然,由此带来的碳氢化合物以及碳烟颗粒的排放将会更多,这也需要DOC以及DPF技术更加完善。这并非痴人说梦,我们对话的几家尾气排放处理供应商们都已开始了相关研究。

- g-tron、燃料电池

    柴油发动机在短时间内并不会因为“柴油门”事件消失不见,而更多的新兴技术也将因此获益,得以有机会走上舞台。

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全文总结:

    随着时间的不断推移,尾气排放方面出现问题的柴油车逐渐增多。通过分析尾气排放控制策略可以发现这些柴油发动机的车型分别采用了LNT、SCR等不同的处理方法。从时间、财力以及重新布置硬件等因素考量,更改车辆软件系统是大众针对这些数量巨大的待召回车型在短时间内使其排放达标,最可能使用的方法。当然,即使是采用成本最低的召回方法,召回费用与罚款合计的248亿美元都无法避免,这样的教训不能说不惨痛。

    不过,如果我们将目光放的更加长远,便会发现这样的罚款并不“冤枉”,对柴油发动机的推广而言,甚至有着促进作用。经历了这样的事件后,排放法规将更为严格、测试中的漏洞将得以弥补,测试环节更为完善。这也会反逼厂商提高研发水平,应对测试。虽然目前主流的DOC+DFP、LNT完全可以满足近阶段排放法规的要求,针对未来更严苛的排放法规,目前尚未完全普及的SCR技术也是柴油发动机推广的致胜王牌,柴油发动机的前途依旧光明。(文/图 汽车之家 唐朝 张戈)

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1 /如何帮助召回车辆排放达标 2 /柴油发动机真的“无路可走”?