钟玉伟：先进柴油机排放控制技术的研发与升级

版权声明：本文版权为网易汽车所有，转载请注明出处。

网易汽车9月12日报道 度过野蛮生长期的宋体, sans-serif; line-height: 24px; text-indent: 2em; color: rgb(15, 107, 153); text-decoration: none;">中国汽车工业，在中国经济新常态的浪潮裹挟下，也开始了它的2.0征程。对于大而不强的中国汽车工业来说，这注定也是个重构、重组、重塑的过程，在这个关键的风口，政府机构及车企共同探讨及谋划汽车强国战略逐渐成为业界共识。

在此背景下，中国汽车产业发展（泰达）国际论坛于2015年9月11日-13日在天津梅江会展中心召开，本届论坛围绕“经济新常态下的汽车产业发展”主题，集聚相关部委负责人及各大主流车企高层就2020车企发展目标与战略、新能源汽车发展蓝图与路径、智能汽车与产业重塑、互联网思维创新汽车业等政策热点进行解读及探讨。

广西玉柴股份 钟玉伟
以下是广西玉柴股份公司高级总监钟玉伟在专题对话《雾霾困境——汽车减排在行动》中的发言实录：

我们整个国内发动机的历史寿命就是50万公里，现在整个排放耐久性都要到70万公里，这样的话我们现在国内很多原来的发动机平台是没有办法能够满足现在欧六的要求，所以发动机本体的机械开发这块的工作量大大增加。

按组委会的要求，让我来讲先进柴油机排放技术的研发与升级。我以这个重型商用车柴油机为例，跟大家分享一下玉柴对这方面的理解和研究。

刚才听了李处的报告觉得压力山大，因为从我们现在法规的情况来说，受整个环境压力比较大，所以现在我们整个排放升级的速度是要比欧美都要大大加快，从我们现在了解的信息，北京原来说2016年实施京六现在看是不是2017年再实施，现在有很多说法，2020年我们全国要实施国六的标准，这样对企业来说，这方面的挑战是非常大的，无论是排放，还是油耗，对柴油机技术都是最大的压力，也是最大的升级推动力。

因为现在我们国六的标准还没有出来，所以现在企业的研发来说主要还是根据欧六的法规来做技术方面的研究和产品的开发。我们今年将会有几十台发动机在北京公交上开始试用，就是欧六的发动机，从法规上来讲，它跟国四、国五差异很大，无论说排放循环，后处理技术，还有行驶的监测都有比较大的要求。

总的来说，一个是冷启动额外监测WHTC的要求，现在在京五及国五已经提出要求。另外就是排放控制组建的监测标准，好像还增加了质保的要求，还有防篡改措施，这块是整个OBD的要求比原来国四、国五大幅度提高。还有就是非循环的排放试验检测，以前都是按照一定循环的工况来做，到了欧六以后增加了非循环的排放检测。还有车型批准的车载循环，这包括车型的批准以及载用车的符合监测，这个无论是对整车还是发动机厂压力都是最大的。因为我们现在所作的开发都是在台架上做，要到了欧六阶段大量开发和标定，现在在整车上做，这个整个开发的周期大大延长，还有耐久性的要求，原来整个耐久性应该说像很多的N3类的车，我们整个国内发动机的历史寿命就是50万公里，现在整个排放耐久性都要到70万公里，这样的话我们现在国内很多原来的发动机平台是没有办法能够满足现在欧六的要求，所以发动机本体的机械开发这块的工作量大大增加。

第二部分就是我分析一下对技术路线选择，针对中国市场的。从现在全球上来看，就是达到欧六有三个路线，一个就是中等的一别R率，一个是低的EGR，控制在15%左右，要求PER90%，一般是高功率是VNP，还有发动机设计的最大爆发压力180-280，但是我们现在国内普遍的水平来说还是150-160，因为这里很大程度还是受限于目前的材料和工艺水平。

我们对比了下三种技术路线，从采购成本，油耗，SCR效率的要求，还有燃油和尿素的成本，瞬态相应的特性，和氮氧化物OBD的要求，这个+表示优，-是差，从对比来看，因为中等对发动机的改动非常大，前面讲对整个发动机的本体要求基本28%的压力，所以原有的平台基本没有办法满足。所以现在主要对比是EGR这两个技术路线。从这两个里看，EGR在成本、油耗、瞬态相应、耐久性上面，实际是有优势的，但是不足就是一个是OBD整个的控制，以及尿素的要求，要求95%以上，这个的话实际上对整个一致性和耐久性的要求就非常高，刚才李处讲这个SCR路线我们认为很难在中国保证，载用车排放的符合性，所以玉柴采用递加的技术路线。

所以针对中国的整个特殊的工况，包括要考虑燃料的经济性，原来只是燃油，现在包括尿素消耗，也包括机油的消耗，因为高EGR带来的就是机油寿命也在缩短，还有首次采购，中国用户很关注，还有中国特殊工况和环境的要求。

从成本来看，跟大家分享一下我们原来在国三的跟踪结果，在重型卡车33%是油耗，公交客车50%是油耗，到了国四、国五阶段，因为尿素的消耗量大幅度增加，现在国四、国五基本上在4-7%。如果说尿素消耗很低的话，说明这个厂家实际上OBD不工作的。要到国六，尿素基本是3-4%，换算回来就是要增加油耗大概2-3%这样一个燃料的消耗，我们中国的油价水平也在不断上涨，今年有下降，但是总体上来说应该是往上走的趋势，但是我们现在对我们整个技术路线选择很关键，一个就是尿素的价格，我们现在的价格在6-10块钱/升，要跟柴油的比值，大概在1-1.4。中国的尿素的价格要比欧洲要高很多，虽然说现在有进一步降低的趋势，但是也很难说我们降到欧洲的水平，这样的话我们如果说我们用SCR的路线，虽然讲油耗有优势，但是对用户来说，在燃料方面并没有节省，因为我们尿素的价格太高。

中国很特殊的就是工况，相对来讲我们大部分都是在低速低符合运行，这是我们北京公交的跟踪，我们的排温基本在200度以下，这样SCR效率基本没有，因为SCR在200度以上才起作用，DPF250度才起作用，这样原来很多开发和监测工况和实际差异非常大。

排温和路况相关，也跟我们的匹配的发动机，如果说发动机配的很大，这样负荷率更低，排温更上不来。

最后跟大家分享一下我们建议的欧六的一个解决方案，因为我们现在国六的标准没有出来，所以很多特殊的开发工作还得等我们的标准，总结来看就是欧六的开发需要一些关键的技术，一个是氮氧化物的排放控制技术，第二是热管理控制技术，第三是DPF再生控制技术，第四是整车标定，第五OBD标定，第六机械开发。相对原来国四、国五都是质的飞跃。

玉柴现在选择欧六的技术路线供轨压力1800-2000，增压是WG，刚才讲低ERG，把发动机控制在4-4.5g，SCR转化效率92-93，DPF我们采取被动再生为主，带有主动再生和注册再生的功能，热管理的话，特别针对中低符合进行温度的管理和控制。

采取EGR以后对整车有影响，特别是瞬态响应以及增加整车热负荷的要求，散热量是增加的。特别是针对中国的特殊工况，公交的应用必须采取热管理，这个主要是一个进气阀，提高整个温度，红色的线是发动机的，蓝色的线是加了进气节气门的，淡色的线是加了排气节流阀，来保证DPF再生和SCR的效率。

所以整个被动再生的关键就是一个是氮氧烟度的比例，按照西南院的说法大于25，我们现在做的最低在300以上。我们控制开发即使低符合也在250以上。

对整个被动再生进行可靠性考核，这是WTC的900秒低温循环考核72小时，从整个DPF来看重复性比较好，就说明整个控制是有效的。

最后做一个总结就是整个欧六的开发就是必须要考虑中国的一些特殊的需要，我们也赞成我们国六能够考虑中国特殊的这种工况使用环境。

第二就是低EGR是能够获得最佳性能成本和排放的一个平衡。

最后一点就是因为整个欧六的发动机和整车的开发工作量大大增加，所以我们呼吁政府能够考虑推迟国六法规的实施，至少说全国这样的一个范围，因为一个全新发动机的开发至少要五年的时间，再加上整车的标定，如果2020年实施欧六的话，基本上国内的厂家准备都来不及，另外一个考虑就是说，能不能取消国五阶段的法规，我们直接上欧六，这样的话给企业在投入，在整个开发方面能够进行全面转向国六产品的一个开发，来实现整个产品和排放技术的重大升级。