02.25 國六要來了 天然氣發動機為什麼就沒那麼複雜的後處理

提及即將實施的國六排放標準,一直是非常受商用車行業關注的熱門話題。可以說國六排放標準的升級無論對於主機廠商,還是用戶及維修企業而言,都是一次非常重要的考驗。

國六要來了  天然氣發動機為什麼就沒那麼複雜的後處理

國六柴油發動機 後處理系統很複雜

對於國六柴油車而言,諸如DOC、DPF顆粒捕捉器、SCR可選擇催化還原技術、氨逃逸等後處理技術幾乎都將會應用到車上,而且國六排放也不是單純加了後處理,也牽扯到一些列發動機技術的升級。

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這一系列的技術升級無疑會增加不少購買成本和使用維護成本,當然之前更有甚者稱一套進口國六後處理要數十萬元,簡直是聳人聽聞啊。同時技術升級對於車企技術以及服務水平都是一個很大的考驗。

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在春節前的各企業年會上,幾乎多有企業都展出了搭載國六動力的新產品,除了柴油車外,其中也不乏一些搭載國六LNG動力的產品,不過兩種車型的後處理結構相對比來看,國六LNG遠沒有國六柴油發動機看起來那麼複雜。諸如DPF和SCR後處理都沒出現。那麼國內LNG國六都是採用了什麼技術呢?

當量燃燒+三元催化

國六LNG主流技術路線

從目前給家企業公佈的車型中來看,基本上國內國六主流的重型LNG發動機都採用了當量燃燒+EGR+三元催化的技術路線。

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例如中國重汽年會展出的中國重汽豪瀚N7G國六牽引車,採用的是中國重汽MT13.480發動機,最大輸出480馬力,2200牛米的最大扭矩。

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據資料顯示該中國重汽這款發動機通過當量燃燒+冷卻EGR+高效三元催化器技術線路達到了國六排放標準,同時再加上國際領先的CFV連續流燃氣供給系統,使得這款發動機具有超強的節氣性能。

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在去年漢諾威車展上,康明斯L9N天然氣發動機,也是採用了該技術路線,宣稱排放接近0排放,斯堪尼亞的城市作業底盤車的發動機採用的是該路線。資料顯示,國內濰柴、玉柴的國六重型氣體發動機也都採用了當量燃燒+EGR+三元催化的技術。

當量燃燒+三元催化 這技術有什麼特點

三元催化這套技術,現在大家應該都會不陌生。該技術在汽油車上應用非常早,三元催化是通過其載體塗層上的Pt/Pd/Rh等貴重金屬元素,對尾氣中的HC、NOx、CO等進行催化反應,通過前後氧傳感器等實現OBD閉環監控,整體技術成熟度也比較高。那麼,這是不是意味著到了國六時代,LNG動力會比柴油車更加有優勢呢?

國六要來了  天然氣發動機為什麼就沒那麼複雜的後處理

國四國五排放的天然氣發動機多采用稀薄燃燒+氧化催化的技術,但是面對國六排放標準該技術就必須加上SCR技術了,這套系統價格可不算便宜。所以從後處理這塊來看,目前三元催化技術成熟大量使用在汽油機上,可靠性高,相比較SCR系統沒有管路、尿素泵堵塞等問題,其結構簡單成本也較低。

國六要來了  天然氣發動機為什麼就沒那麼複雜的後處理

隨著排放標準的不斷升級,後處理轉換效率也要進行相應提升,這就意味著三元催化劑中貴金屬的用量要大幅增加。而且其工作效率需要有合適的尾氣溫度,尾氣過度過高,低催化轉換效率會明顯下降,所以一些車型系統後處理末端除了後氧傳感器外,還有排氣溫度傳感器。

國六要來了  天然氣發動機為什麼就沒那麼複雜的後處理

從燃燒控制角度來看,採用當量燃燒的氣體發動機在動力性表現也更好,瞬態響應快,低速扭矩表現更好。這也很好解釋了為什麼一些氣體發動機升級國六後,動力更強了。

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不過從發動機燃燒這塊來看,當量燃燒的最低比氣耗要比稀薄燃燒要高一些,另外一個需要注意的是熱負荷。其實之前天然氣發動機發熱就較高,採用當量燃燒技術的熱負荷要比稀薄燃燒的更高,面對更高的熱負荷問題,對於發動機整機、冷卻、燃燒、排氣等系統都需要強化。

國六要來了  天然氣發動機為什麼就沒那麼複雜的後處理

去年在部分區域市場LNG天然氣車型市場表現搶眼,冬季LNG價格也並沒有出之前猛漲的情況,市場表現較為穩定。伴隨著國六排放標準的到來,你覺得天然氣的發展會怎麼樣呢?


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