羅曉嵐 編譯

面對歐Ⅵ排放法規(guī)，依維柯公司推出了新型的Cursor 系列發(fā)動機。該系列發(fā)動機沒有采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，而是僅僅依靠SCR選擇性催化還原技術就實現(xiàn)了滿足歐Ⅵ排放法規(guī)規(guī)定的各項極限值。這些僅僅使用SCR技術的發(fā)動機由菲亞特動力系統(tǒng)公司(FPT Arbon)開發(fā)設計。

在為依維柯公司開發(fā)設計歐Ⅵ發(fā)動機的初期，F(xiàn)PT Arbon也考慮使用AGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)與SCR技術相結合的方式。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，再通過在SCR催化器裝置中將NOx轉(zhuǎn)化成無害的水和氮氣，這種方式對于轉(zhuǎn)化率的要求不是很高。而在僅僅使用SCR技術時，燃燒的調(diào)校設置通常會要求產(chǎn)生較細小的顆粒物以及確保較低的油耗水平，這樣就會產(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公司就開始了對只采用SCR技術發(fā)動機的研發(fā)。使用AGR技術時，顆粒物的排放對顆粒物過濾器(DPF)造成很大壓力，會導致車輛的養(yǎng)護時間間隔較短，而且過濾器應是能主動再生型的，而使用SCR技術，則只需使用能被動再生的過濾器即可；因此DPF的維護時間間隔從40萬km延長至50萬km。這樣，DPF壽命可超過100萬km，在其使用壽命期間只需要進行2～3次的清潔維護即可。另外，在使用較高廢氣再循環(huán)比例時還存在一個缺點，為了促進顆粒物過濾器進行自我修復而進行的延遲噴射會使進入潤滑油的油煙顆粒物增多，這又會導致車輛的養(yǎng)護時間間隔有所縮短。目前，采用新技術的歐Ⅵ發(fā)動機實現(xiàn)了15萬km更換機油的保養(yǎng)時間間隔，這是新的突破。

這款新Cursor發(fā)動機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，可以產(chǎn)生較少的摩擦，對于降低油耗也有所幫助。與同級別的歐Ⅴ發(fā)動機相比，其油耗水平基本相當，甚至更低些。不過，Adblue尿素添加劑的消耗量有所增加，以便實現(xiàn)將更多的NOx進行轉(zhuǎn)換來滿足更為嚴格的限值要求。

根據(jù)依維柯公司的計算，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排放標準，這一比例需要提升3百分點，還原劑消耗量大致為柴油消耗量的8%，而實際的道路測試表明，還原劑消耗量的增加并不那么多。不過，由于增加了Adblue添加劑的用量，因此其存儲罐的體積和質(zhì)量會變得更大，相應的車輛有效載荷會有所減小。目前，Adblue添加劑存儲罐的容積為60～140 L。另外，尾氣消聲器也并沒有增大體積，這里采用了3段式的SCR催化器來取代大體積的SCR催化器，從而實現(xiàn)在確保接近100%還原轉(zhuǎn)化率的同時又能縮小體積，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)動機技術參數(shù)

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

另外，大家都知道Adblue還原劑中有2/3是水，這其實也是無效載荷；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，這樣還可以進一步減輕質(zhì)量。

僅僅使用SCR技術的方案對于系統(tǒng)冷卻的需求量并沒有增加。不像在較高的AGR廢氣再循環(huán)比例時需要加大冷卻器，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，空間位置實在有限。為了滿足安置新型的歐Ⅵ發(fā)動機，依維柯公司還開發(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力學因素，內(nèi)部還增加了一根鑄鐵的支撐車架以裝載這些設備。不久的將來，依維柯的歐Ⅵ載貨車就會大量上市，相信后繼還會有歐Ⅵ的客車面世。

目前依維柯公司已經(jīng)擁有歐Ⅵ的產(chǎn)品，但是對于FPT公司而言，其工作還遠未結束。他們還需將注意力從滿足排放達標后轉(zhuǎn)移到對油耗水平進行優(yōu)化的方向上來。另外，歐盟還在制訂未來的CO2排放法規(guī)，因此，設計人員在設計新發(fā)動機時還需考慮能滿足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創(chuàng)新來實現(xiàn)。這樣，技術人員需要對發(fā)動機的增壓、燃燒和燃油噴射壓力等一系列細節(jié)進行不斷的改善和優(yōu)化。