近幾年，隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)和國(guó)家對(duì)汽車環(huán)保法規(guī)執(zhí)行力度的加大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇。為滿足即將在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施的國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)，各大車用發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)紛紛加大在技術(shù)方面的投資和開(kāi)發(fā)力度，或自主開(kāi)發(fā)，或與國(guó)外研究機(jī)構(gòu)等合作，在電控國(guó)Ⅲ柴油機(jī)的開(kāi)發(fā)方面已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性突破。各大柴油機(jī)生產(chǎn)廠紛紛先后推出能夠滿足國(guó)Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)，有的還開(kāi)始推出國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)，標(biāo)志著我國(guó)車用柴油機(jī)行業(yè)取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步。
國(guó)Ⅲ柴油機(jī)加快新技術(shù)應(yīng)用
已經(jīng)推出的國(guó)Ⅲ柴油機(jī)在國(guó)Ⅱ柴油機(jī)的基礎(chǔ)上主要采用以下新技術(shù)：
1.采用電控燃油噴射系統(tǒng)，有的采用高壓共軌噴射系統(tǒng)，有的采用電控單體泵或組合式電控單體泵，有的采用電控泵噴嘴，有的采用電控分配泵。將噴射壓力提高到135MPa以上，選用多孔、小噴孔、小壓力室、高流量系數(shù)噴油嘴，實(shí)現(xiàn)燃油、空氣、燃燒室三者的優(yōu)化匹配，同時(shí)適當(dāng)減小噴油定時(shí)，以控制NOx的排放。適當(dāng)降低渦流比以適應(yīng)噴射壓力的提高，減少渦流能量損失。
2.一般都已采用四氣門技術(shù)、噴油器中置和帶空-空中冷的增壓技術(shù)。
3.使用品質(zhì)較好的低排放柴油：要求柴油的含硫量不超過(guò)350ppm，十六烷值至少達(dá)到50。
4.降低機(jī)油耗量，控制機(jī)油耗量與柴油耗量比在0.1%以下。
5.應(yīng)用電子控制技術(shù)：電子控制技術(shù)已從單一的燃油噴射控制擴(kuò)展到包括怠速控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、排放控制、起動(dòng)控制、故障自診斷、失效保險(xiǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的綜合控制等在內(nèi)的全方位控制。
近幾年車用柴油機(jī)的動(dòng)力性有不斷向上延伸的趨勢(shì)，特別重型載貨車匹配的柴油機(jī)，趨于進(jìn)一步增大功率和轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備。近幾年國(guó)內(nèi)221kW～338kW的柴油機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，在競(jìng)爭(zhēng)中，大排量10L～13L柴油機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯。
一些已推出達(dá)到國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的部分國(guó)內(nèi)主要車用柴油機(jī)廠商包括廣西玉柴、濰柴動(dòng)力、上海柴油機(jī)股份有限公司、上海日野、一汽解放汽車有限公司無(wú)錫柴油機(jī)分公司、東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、重慶康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司、華北柴油機(jī)廠、昆明云南動(dòng)力股份有限公司、東風(fēng)朝陽(yáng)柴油機(jī)有限責(zé)任公司、江蘇四達(dá)集團(tuán)無(wú)錫柴油機(jī)廠、奇瑞動(dòng)力、南京依維柯(IVECO)、北京福田環(huán)保動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)廠、南昌江鈴汽車集團(tuán)發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司等。特別可喜的是一汽集團(tuán)無(wú)錫油泵油嘴研究所自我開(kāi)發(fā)的電控共軌噴射系統(tǒng)已在深圳、無(wú)錫、上海等地公交車上成功試用。由清華大學(xué)、成都威特電噴有限責(zé)任公司等合作開(kāi)發(fā)的具有中國(guó)特色的組合式電控單體泵已小批量裝車成功運(yùn)用。
下一步技術(shù)著力于滿足國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)
為了給2008年的北京奧運(yùn)和2010年的上海世博會(huì)帶來(lái)更新的車用動(dòng)力，一些有實(shí)力的企業(yè)已著手考慮提前推出達(dá)到國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油機(jī)。
國(guó)Ⅳ柴油機(jī)需在國(guó)Ⅲ柴油機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用以下新技術(shù)：
1.電控燃油噴射系統(tǒng)要有能實(shí)現(xiàn)每循環(huán)3次～5次的多次噴射(包括預(yù)噴、主噴、后噴)的能力。噴射壓力提高到160MPa以上，再進(jìn)一步增加噴油嘴孔數(shù)，減小噴孔直徑，使用小壓力室或無(wú)壓力室、高流量系數(shù)噴油嘴。
2.增壓系統(tǒng)需配以排氣旁通閥、可變截面渦輪增壓器或復(fù)合增壓系統(tǒng)，或采用二級(jí)增壓系統(tǒng)控制進(jìn)氣溫度。
3.進(jìn)一步優(yōu)化進(jìn)氣渦流和燃燒系統(tǒng)，采用直口或略微縮口燃燒室，相應(yīng)的進(jìn)氣渦流比為0.5～1.5，壓縮比為16.5～18.5。缸內(nèi)最大爆發(fā)壓力提升到16MPa～18MPa。
4.采用整體鋁活塞/鋼頂鋁裙組合活塞/整體鋼活塞。
5.進(jìn)一步控制燃油中的硫含量到50ppm以下，燃油的十六烷值提高到52或十六烷指數(shù)提高到46。
6.除上述機(jī)內(nèi)措施外，還必須采用排氣后處理裝置。有兩條技術(shù)路線可選擇：其一是先通過(guò)優(yōu)化燃燒，再使用選擇性催化還原(SCR)來(lái)降低因燃燒優(yōu)化而產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)排放；其二是廢氣再循環(huán)(EGR)+顆粒捕集器(DPF)路線，即先通過(guò)EGR降低排放中NOx的成分，再用DPF捕集因使用EGR而略有增加的顆粒物(PM)，從而達(dá)到同時(shí)降低NOx和PM的效果。
目前玉柴已率先在國(guó)內(nèi)推出第一臺(tái)自我開(kāi)發(fā)的國(guó)Ⅳ排放柴油機(jī)，將在北京公交車上使用。據(jù)悉，一些其他優(yōu)秀企業(yè)也即將緊跟直上?？梢哉f(shuō)，我國(guó)主要車用柴油機(jī)排放技術(shù)進(jìn)展可喜，方興未艾。
