王蘭

為滿足更嚴(yán)格的碳?xì)浠衔镎舭l(fā)排放法規(guī)，大陸集團(tuán)引入了全新的解決方案——主動脫附泵。

機(jī)動車排放的碳?xì)浠衔锖偷趸镉幸话胍陨现苯愚D(zhuǎn)化成PM2.5，這就是為什么在中外大城市里，機(jī)動車污染分擔(dān)率超過30%以上，成為第一大污染源的原因。而氮氧化物主要由于大排量汽車排放，碳?xì)浠衔飫t主要是由小排量汽車排放。

日前，環(huán)保部發(fā)布《中國機(jī)動車環(huán)境管理年報（2017）》（以下簡稱“年報”）顯示： 2016年，全國機(jī)動車排放污染物初步核算為4472.5萬噸，比2015年削減1.3%。其中，汽車是污染物排放總量的主要貢獻(xiàn)者，其排放的一氧化碳和碳?xì)浠衔锍^80%，氮氧化物和顆粒物超過90%。分別為：一氧化碳（CO）3419.3萬噸，碳?xì)浠衔铮℉C）422.0萬噸，氮氧化物（NOx）577.8萬噸，顆粒物（PM）53.4萬噸。

可見，在連續(xù)8年成為世界機(jī)動車產(chǎn)銷第一大國的中國，機(jī)動車污染已成為其空氣污染的重要來源，是造成細(xì)顆粒物、光化學(xué)煙霧污染的重要原因，機(jī)動車污染防治的緊迫性日益凸顯。

年報還指出，從2011年～2016年，我國汽車四項污染物排放量由3770.6萬噸增加到3939.3萬噸，年均增長0.9%。

據(jù)預(yù)測，未來5年我國還將新增機(jī)動車1億多輛、工程機(jī)械160多萬輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械柴油總動力1.5億多千瓦、車用汽柴油1億噸～1.5億噸，由此帶來的大氣環(huán)境壓力巨大。

日前，為響應(yīng)全球更加嚴(yán)格的碳?xì)浠衔镎舭l(fā)排放法規(guī)，大陸集團(tuán)引入了全新的解決方案——主動脫附泵 （APP） 。

兩大難題

預(yù)計，主動脫附泵最早在2019年底正式投產(chǎn)。大陸集團(tuán)動力總成事業(yè)部傳感器及執(zhí)行器業(yè)務(wù)單元負(fù)責(zé)人Klaus Hau表示，“大陸集團(tuán)已研發(fā)出能夠進(jìn)一步減少碳?xì)湔舭l(fā)污染物的電氣化解決方案。主動脫附泵首次實現(xiàn)了碳罐的獨立脫附，無需再依賴于發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和真空。借助主動脫附泵，汽車制造商將能夠更好地滿足即將頒布的各種碳?xì)浠衔锱欧欧ㄒ?guī)?！?/p>

誠然，日益嚴(yán)格的汽車排放法規(guī)，其實質(zhì)是為了抑制汽車從廢氣中排出的CO（一氧化碳）、HC+NOx（碳?xì)浠衔锖偷趸铮M（微粒，碳煙）等有害氣體的產(chǎn)生。而汽油不僅高度易燃，而且十分容易揮發(fā)。吸入含苯的煙霧會對人體健康造成危害，碳?xì)浠衔锱c汽車尾氣在陽光的作用下，會導(dǎo)致光化學(xué)煙霧，成為大城市的一大隱患。

為減輕汽油燃料的不良影響，現(xiàn)代汽油車普遍配備了用于降低碳?xì)浠衔锱欧诺恼舭l(fā)物處理系統(tǒng)。燃油箱中的所有煙霧均會被吸入活性碳罐，而這些積存有碳?xì)浠衔锏幕钚蕴脊扌枰?jīng)常沖洗或脫附。含碳?xì)浠衔锏目諝馔ㄟ^進(jìn)氣歧管流入燃燒室被發(fā)動機(jī)燃燒掉，所以這一系統(tǒng)大大減少了碳?xì)湔舭l(fā)排放。

但是，目前該處理系統(tǒng)面臨著兩大難題。首先，在未來四到五年內(nèi)，全球范圍內(nèi)的碳?xì)浠衔锱欧欧ㄒ?guī)將日趨嚴(yán)格。其次，碳罐脫附目前使用的是發(fā)動機(jī)部分負(fù)荷工作，工作期間需要“節(jié)流”汽油發(fā)動機(jī)在進(jìn)氣歧管中產(chǎn)生真空。在燃油效率較高的汽油車中，由于節(jié)流效率低下和盡可能避免節(jié)流，產(chǎn)生的真空很少，甚至根本沒有真空可利用。在汽油輕混汽車中，發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時間再次被縮短，可能都達(dá)不到駕駛時間的20%，因而更加沒有真空可供利用。

按需使用

“概括來說，現(xiàn)代汽油車的效率一定程度上取決于發(fā)動機(jī)能否盡可能地在最高效的運(yùn)行工況下工作，混動汽車的發(fā)動機(jī)甚至基本不工作。由于節(jié)流損失會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的熱力學(xué)效率降低，因此應(yīng)避免節(jié)流。無論是為解決環(huán)境問題，還是出于經(jīng)濟(jì)角度的考慮，降低燃油消耗是必然趨勢，節(jié)流已經(jīng)越來越不受歡迎。”大陸集團(tuán)尾氣及排放執(zhí)行器單元產(chǎn)品經(jīng)理Stefan Grüneis進(jìn)一步解釋說，“隨著對發(fā)動機(jī)效率的要求越來越高，汽油車中發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的真空越來越少，往往達(dá)不到碳罐脫附的邊界條件，因此，脫附變得越發(fā)困難?！?/p>

“主動脫附泵的運(yùn)作不依賴于真空，相反，它會主動從碳罐中吸取含碳?xì)浠衔锏目諝?。用于完成這一動作的徑向泵結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、重量較輕，由高效無刷直流電機(jī)驅(qū)動?！?Stefan Grüneis指出，“主動脫附泵的最大優(yōu)點是我們可以按需使用，在必要的時候?qū)⑵浼せ?。這一特性使主動脫附泵成為了更經(jīng)常在高負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪增壓發(fā)動機(jī)、節(jié)流設(shè)計、啟停系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)長時間關(guān)閉的混合動力系統(tǒng)的完美搭配?！?/p>

據(jù)了解，大陸集團(tuán)的主動清洗碳罐是新解決方案的核心功能，當(dāng)結(jié)合其他軟件模塊和附加硬件（如碳罐電磁閥、油箱鎖閉閥）后，該解決方案將實現(xiàn)包括高效檢測泄漏問題、測量脫附氣流中的碳?xì)浠衔锖吭趦?nèi)的更多功能。

Stefan Grüneis分析，這些附加功能使得泵成為了主動脫附系統(tǒng)的核心。如要調(diào)節(jié)部分負(fù)載或空轉(zhuǎn)期間的燃油噴射量，就必須測定脫附氣流中的碳?xì)浠衔餄舛取Ｍ瑫r，燃油箱泄漏檢測是一個獨立系統(tǒng)，必須單獨設(shè)計。相較之下，在現(xiàn)有的主動脫附泵基礎(chǔ)上構(gòu)建主動脫附系統(tǒng)要更有效率。

“為滿足系統(tǒng)集成化程度越來越高的大趨勢，主動脫附泵和主動脫附?jīng)_洗系統(tǒng)的必備功能性內(nèi)容可靈活地與硬件和軟件組件進(jìn)行搭配組合?！?Stefan Grüneis強(qiáng)調(diào)說。

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科技公司大陸集團(tuán)成立于1871年，為車輛、機(jī)械設(shè)備、交通及運(yùn)輸領(lǐng)域提供安全、高效、智能且經(jīng)濟(jì)適用的解決方案。2016年大陸集團(tuán)銷售額達(dá)到 405 億歐元。目前集團(tuán)在全球員工數(shù)量超過 23萬名，遍及 56 個國家和地區(qū)。

自從1994年正式開始在中國市場運(yùn)營以來，大陸集團(tuán)服務(wù)于各個汽車細(xì)分市場上主要汽車生產(chǎn)商。與此同時，他們也開發(fā)和生產(chǎn)材料、功能部件、零部件和系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于軌道交通、機(jī)械、工程、礦業(yè)及其他重要工業(yè)行業(yè)。

目前，大陸集團(tuán)在中國共設(shè)有27 處生產(chǎn)基地、17個研發(fā)中心，員工總數(shù)超過2.5萬名，大陸集團(tuán)五大事業(yè)部為中國市場提供定制化的解決方案。

動力總成事業(yè)部研發(fā)生產(chǎn)用于汽車動力總成系統(tǒng)的創(chuàng)新和高效的系統(tǒng)解決方案，幫助降低汽車油耗。其廣泛產(chǎn)品涵蓋汽油和柴油噴射系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)管理和變速箱控制等領(lǐng)域，包括傳感器和執(zhí)行器、廢氣后處理技術(shù)、供油系統(tǒng)和部件，以及用于混合動力及電動驅(qū)動的部件與系統(tǒng)。動力總成事業(yè)部在全球員工超過3.75萬名，2016年實現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄銷售收入約73億歐元。endprint