噴式柴油機(jī)技術(shù)詳解
大概是1976年美國開始做混合器排放法規(guī)控制的時候,當(dāng)時我不在美國,我聽說當(dāng)時三大公司聯(lián)手極力反對,一個理由是這個法規(guī)控制太嚴(yán),如果實行這個法規(guī)對發(fā)動機(jī)的油耗、性能損害太大,另外一個理由是實行這個法規(guī)的成本過高。以這兩大理由阻止,當(dāng)時美國環(huán)保部進(jìn)行排溫都水城門票放標(biāo)準(zhǔn)的控制,到今天當(dāng)時的排放標(biāo)準(zhǔn)和今天的排放標(biāo)準(zhǔn)比是9:1,今天只剩下10%的排放數(shù)據(jù)了。聽說最后美國環(huán)保部之所以能夠做,做出了第一臺滿足當(dāng)時排放的車送到美國。這個歷史也是很像今天有些的說法和做法。
霧霾是一個新名詞,在美國、在中國都成為了一個影響大家正常生活的一塊,還有一個新名詞,叫做酸雨,這都是近幾年出現(xiàn)的一些新名詞,在這種情況下全球開始了以三大法規(guī)體系環(huán)保的工作,包括美國的體系、歐洲體系和日本體系,這張圖顯示的是現(xiàn)在正在實行的體系的情況。中國走的是歐洲體系,歐洲體系有20年,在這20年的過程中我們柴油機(jī)最重要控制的一個是顆粒,一個是氮氧化物,這兩個排放空壓機(jī)的情況已經(jīng)減少了90%,氮氧化物減少86%,顆粒減少95%。我們90年代一年產(chǎn)100多萬臺車,到今天是1000萬臺車,排放上留給了我們10倍的空間繼續(xù)生產(chǎn)車和繼續(xù)擴(kuò)大這個市場。
我們是怎么做到的呢?從柴油機(jī)開始說,90年歐洲開始做排放控制,這是巧合也好是技術(shù)推進(jìn)也好,這時直噴式柴油機(jī)形成我們的一個新技術(shù),然后逐漸到電噴,這張圖縱坐標(biāo)是深功率,可以看出90年是一個轉(zhuǎn)折,在前面多少年都是比較慢的往上升,到了90年以后我們有了一個非常大的轉(zhuǎn)變,有兩大因素,一個就是直噴技術(shù),第二個就是電控技術(shù)。在這個發(fā)展里面帶來了很多其他的東西,比如說爆發(fā)壓力,爆發(fā)缸內(nèi)壓力在不斷增加,所有的技術(shù)都必須跟著這個往前走,這也是使我們今天享受跟20年產(chǎn)業(yè)界完全不一樣技術(shù)的原因。
20年來柴油機(jī)技術(shù)也從經(jīng)驗工程逐步走向科學(xué)。在20年前或者30年前我們對柴油機(jī)的認(rèn)識非常淺薄,把油送進(jìn)去,活塞往下行把空氣吸進(jìn)去以后進(jìn)行一定的混合給我們提供能量,這是我們一個經(jīng)驗工程可以認(rèn)識到的。只有到了后來,就是最近20年我們有了各種各樣的研究手段和技術(shù),對于燃燒過程有了一步一步的認(rèn)識,冷凍機(jī)我們可以把一個油嘴給出來的空氣燃料比,可以從無窮大到無窮小這樣一個變化范圍內(nèi)每一個過程都有清晰的認(rèn)識,使得我們有辦法可以控制顆粒、可以控制氮氧化物,我們說顆粒和氮氧化物是一個相互矛盾的控制條件,所有對于顆??刂朴欣募夹g(shù)、手段都會增加氮氧化物的生成,這使得我們過去在一段時間里面有點束手無策。有人說當(dāng)油到柴油機(jī)氣缸里面之后剩下的就只有上帝知道了,我們沒法控制,直到后來我們才發(fā)現(xiàn)實際上不是這么回事,這張圖很清楚,在顆粒和氮氧化物生成中間出現(xiàn)了一些綠色的區(qū)域,就是在這些綠色區(qū)域里面可以實現(xiàn)氮氧化物和顆粒的同步下降,有了這樣的認(rèn)識以后大家就開始在這方面做工作了,所以改善混合器條件、降低局部空燃比,使得我們往綠色區(qū)域走。正是這樣一些技術(shù)使得柴油機(jī)的排放能夠走到今天。
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