羅曉嵐 編譯

面對(duì)歐Ⅵ排放法規(guī)，依維柯公司推出了新型的Cursor 系列發(fā)動(dòng)機(jī)。該系列發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，而是僅僅依靠SCR選擇性催化還原技術(shù)就實(shí)現(xiàn)了滿足歐Ⅵ排放法規(guī)規(guī)定的各項(xiàng)極限值。這些僅僅使用SCR技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)由菲亞特動(dòng)力系統(tǒng)公司(FPT Arbon)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

在為依維柯公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)歐Ⅵ發(fā)動(dòng)機(jī)的初期，F(xiàn)PT Arbon也考慮使用AGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)與SCR技術(shù)相結(jié)合的方式。使用AGR系統(tǒng)的目的是可以在低溫條件下讓氣缸內(nèi)的燃燒更加順暢，從而減少NOx的排放量，再通過(guò)在SCR催化器裝置中將NOx轉(zhuǎn)化成無(wú)害的水和氮?dú)猓@種方式對(duì)于轉(zhuǎn)化率的要求不是很高。而在僅僅使用SCR技術(shù)時(shí)，燃燒的調(diào)校設(shè)置通常會(huì)要求產(chǎn)生較細(xì)小的顆粒物以及確保較低的油耗水平，這樣就會(huì)產(chǎn)生較高的NOx排放量，因而需要SCR催化器的轉(zhuǎn)化率更高。

但是，AGR廢氣再循環(huán)的比例對(duì)柴油的消耗量有較大影響；因此，早在3年前，F(xiàn)PT Arbon公司就開(kāi)始了對(duì)只采用SCR技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)。使用AGR技術(shù)時(shí)，顆粒物的排放對(duì)顆粒物過(guò)濾器(DPF)造成很大壓力，會(huì)導(dǎo)致車輛的養(yǎng)護(hù)時(shí)間間隔較短，而且過(guò)濾器應(yīng)是能主動(dòng)再生型的，而使用SCR技術(shù)，則只需使用能被動(dòng)再生的過(guò)濾器即可；因此DPF的維護(hù)時(shí)間間隔從40萬(wàn)km延長(zhǎng)至50萬(wàn)km。這樣，DPF壽命可超過(guò)100萬(wàn)km，在其使用壽命期間只需要進(jìn)行2～3次的清潔維護(hù)即可。另外，在使用較高廢氣再循環(huán)比例時(shí)還存在一個(gè)缺點(diǎn)，為了促進(jìn)顆粒物過(guò)濾器進(jìn)行自我修復(fù)而進(jìn)行的延遲噴射會(huì)使進(jìn)入潤(rùn)滑油的油煙顆粒物增多，這又會(huì)導(dǎo)致車輛的養(yǎng)護(hù)時(shí)間間隔有所縮短。目前，采用新技術(shù)的歐Ⅵ發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了15萬(wàn)km更換機(jī)油的保養(yǎng)時(shí)間間隔，這是新的突破。

這款新Cursor發(fā)動(dòng)機(jī)使用的共軌噴油系統(tǒng)的工作壓力要求并不高，180 MPa就足以滿足需要。這套共軌系統(tǒng)在較低的工作壓力下更為經(jīng)濟(jì)，可以產(chǎn)生較少的摩擦，對(duì)于降低油耗也有所幫助。與同級(jí)別的歐Ⅴ發(fā)動(dòng)機(jī)相比，其油耗水平基本相當(dāng)，甚至更低些。不過(guò)，Adblue尿素添加劑的消耗量有所增加，以便實(shí)現(xiàn)將更多的NOx進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)滿足更為嚴(yán)格的限值要求。

根據(jù)依維柯公司的計(jì)算，平均每輛載貨車上的Adblue尿素添加劑的消耗量大致為柴油消耗量的5%左右。為了滿足歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)，這一比例需要提升3百分點(diǎn)，還原劑消耗量大致為柴油消耗量的8%，而實(shí)際的道路測(cè)試表明，還原劑消耗量的增加并不那么多。不過(guò)，由于增加了Adblue添加劑的用量，因此其存儲(chǔ)罐的體積和質(zhì)量會(huì)變得更大，相應(yīng)的車輛有效載荷會(huì)有所減小。目前，Adblue添加劑存儲(chǔ)罐的容積為60～140 L。另外，尾氣消聲器也并沒(méi)有增大體積，這里采用了3段式的SCR催化器來(lái)取代大體積的SCR催化器，從而實(shí)現(xiàn)在確保接近100%還原轉(zhuǎn)化率的同時(shí)又能縮小體積，它可以安裝在尾氣消聲器中。氧化催化器和3段式SCR催化器以及DPF、Adblue添加劑噴射系統(tǒng)和混合器都跟以往一樣的方式安置在車架上。廢氣流均勻地流經(jīng)每段SCR催化器，有助于提高轉(zhuǎn)換效率。

歐Ⅵ系列發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

新發(fā)動(dòng)機(jī)雖然功率越來(lái)越大，但質(zhì)量卻越來(lái)越輕。新款Cursor9發(fā)動(dòng)機(jī)的功率已經(jīng)趕上舊款歐Ⅴ的Cursor10發(fā)動(dòng)機(jī)，而質(zhì)量則輕200 kg，Cursor11比Cursor13發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量輕100 kg。

另外，大家都知道Adblue還原劑中有2/3是水，這其實(shí)也是無(wú)效載荷；因此，依維柯公司還在考慮選擇一些其他替代還原劑，如乙醇或者固態(tài)的氨等，這樣還可以進(jìn)一步減輕質(zhì)量。

僅僅使用SCR技術(shù)的方案對(duì)于系統(tǒng)冷卻的需求量并沒(méi)有增加。不像在較高的AGR廢氣再循環(huán)比例時(shí)需要加大冷卻器，從而增加了功率損失。另外，在現(xiàn)有的Stralis駕駛室下面要想安置大型的冷卻器也不太容易，空間位置實(shí)在有限。為了滿足安置新型的歐Ⅵ發(fā)動(dòng)機(jī)，依維柯公司還開(kāi)發(fā)了新型駕駛室。新型的Stralis駕駛室不僅要考慮外部的空氣動(dòng)力學(xué)因素，內(nèi)部還增加了一根鑄鐵的支撐車架以裝載這些設(shè)備。不久的將來(lái)，依維柯的歐Ⅵ載貨車就會(huì)大量上市，相信后繼還會(huì)有歐Ⅵ的客車面世。

目前依維柯公司已經(jīng)擁有歐Ⅵ的產(chǎn)品，但是對(duì)于FPT公司而言，其工作還遠(yuǎn)未結(jié)束。他們還需將注意力從滿足排放達(dá)標(biāo)后轉(zhuǎn)移到對(duì)油耗水平進(jìn)行優(yōu)化的方向上來(lái)。另外，歐盟還在制訂未來(lái)的CO2排放法規(guī)，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)新發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)還需考慮能滿足2020年的重型商用車CO2的排放限值。這自然還要靠不斷的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，技術(shù)人員需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓、燃燒和燃油噴射壓力等一系列細(xì)節(jié)進(jìn)行不斷的改善和優(yōu)化。