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重卡市场炽热化 柴油发动机技术最关键

2021-04-01 04:00:00 zhuo
卡车之家
zhuo

从事整车设计7年

柴油机是重卡主机厂的最重要的配套资源,严重影响整车的排放水平和燃油经济性,同时对整车其他核心关键性能影响很大,目前已经成为市场竞争的重要因素,如果主机厂不掌握先进的柴油机核心技术,就有可能在未来发展中被踢出局,因此柴油机技术已经成为我国主机厂最为重要的竞争因素。

重卡市场炽热化 柴油发动机技术最关键

当前重型柴油机多采用电控喷射、高压共轨、涡轮增压等先进技术,同时在重量、噪声、油耗、排放等关键参数上取得了重大突破,能够满足相关法律、法规日益严格的要求,在重卡领域得到了广泛的应用。

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一、我国重型柴油机发展历程

1990年以前,柴油发动机只应用在农业机械、拖拉机等领域,在1990年以后,柴油发动机逐步替代了卡车上的汽油机。

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2004年开始,我国针对车辆超限超载违法运输现象开始治理,颁布实施《中华人民共和国道路交通安全法》,交通部、公安部等8部门联合在全国范围集中开展了车辆超限超载治理工作,直接促进柴油机企业推出9L及以上的重型柴油机的逐步批量上市。

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例如当时柴油发动机供不应求,重型汽车厂为找到发动机,到发动机厂排队提发动机。为此各个发动机厂为适应市场需求全面上马大马力发动机,部分整车厂也上马重型发动机项目,如解放、东风、福田等,摆脱缺少核心部件发动机,受制于发动机厂限制的困局。

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目前整车企业均有自己的发动机厂,大马力发动机基本以内配为主,部分没有发动机厂的重型车厂或与柴机油机厂联烟,或建设自己的发动机厂,市场主要以11L、12L发动机为主,是重型卡车的主要动力。

2000年以后,全球主要发动机企业为加快进入我国重柴柴油机市场,纷纷以合资或技术输出的方式提升市场占有率,同时为提升我国重型柴油技术快速发展奠定了良好的基础,如康明斯、锡柴、潍柴、重汽等。除了满足排放外,马力段也急剧提升,如锡柴13L的6DM,潍柴WP13H、WP15H,康明斯15L的ISZ等,已经可以达到600马力以上。

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二、我国重型柴油机排放要求

重型柴油车排放的污染物主要包括废气、微粒和炭烟,其排放的气体污染物有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫化物和臭味气体等,其排放的一氧化碳、碳氢化合物要比汽油车低些,但其排放的氮氧化物、微粒和臭味气体要多几十倍。

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国产柴油机的排放技术不断进步,逐步缩短了与国际水平的差距,虽然道路很曲折,但最终达到了要求,基本与国内排放法规同步推出,排放标准将接近于零,预计国VII排放标准的推出时间将与发达国家同步。

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1.国I排放:实施时间2001年

1996年,国家环保部门对柴油机排放进行充分调研,根据我国柴油机排放实际水平,推出了我国的第一部排放标准,但实质上柴油机技术没有明显变化。

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2.国II排放:实施时间2004年

虽然当时与发达国家排放标准高10年的差距,我国加速推动了国II排放标准的实施。但实际而言,柴油机技术同样没有全新技术的提升。

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3.国III排放:实施时间2007年

为加快与发达国家排放标准的差距而加速推出了国III标准,柴油机进入了电喷时代,采用了高压共轨及电控泵+EGR模式。大幅推动国内油泵行业全新技术的革新。

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4.国IV排放:实施时间2015年

从国III到国IV之间间隔了8年之久,这个时间段有点长,主要原因是油品的质量不达标及电喷技术方案的多样化造成的,但是由于推出时间间隔过长,并没有减少与发达国家排放的差距,此阶段采用高压共轨及后处理技术。

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5.国V排放:实施时间2017年

国家环保压力倒推了排放的升级,加速了排放标准的推出,对国内的燃油生产企业带来了严重的冲击,部分企业已经退出市场,此阶段采用优化的高压共轨及后处理技术。

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6.国VI排放:实施时间2021年

为追赶与发达国家的排放标准,国家加速推进国VI实施,目前与发达国家仍有5年的时间差距。

NOx限值加严77%,PM值加严67%,新增颗粒物数里(PN)限值要求。

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三、我国重型柴油机技术要点

大气污染问题受到了社会广泛关注,我国雾霾天气越来越严重,民众对PM2.5以及PM10的关注度越来越高,道路上行驶的汽车正是城市大气污染的主要来源之一。因此排放污染与能源消耗是目前汽车行业最为关注的两个重大问题。


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1.排放方面:重卡柴油机的相关企业致力于对柴油机系统的改善与研究,使其能够不断的满足国家日益严格的排放标准。


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《打赢蓝天保卫战三年行动计划》第十五条指出:强化移动源污染防治,推进老旧柴油车深度治理,具备条件的安装污染控制装备露备实时排放监控终端,并与生态环境等有关部门联网,协同控制颗粒物和氮氧化物排放,稳定达标的可免于上线检测。

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近年来,柴油机通过采用高压共轨等一系列新技术,同时与柴油颗粒捕集器、稀氮氧化物捕集器、选择性催化还原系统等后处理装置相结合,柴油机已经变得更为清洁,一改过去噪声大且时而冒黑烟的形象,以全新的面貌成为更清洁、更省油、功率更强劲的车用动力装置,并因此赢得广泛好评。

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2:能耗方面:在国产重卡柴油机的推广中运用先进的技术,促进重卡柴油机的功能方面的提升、降低耗油率、增强热效率,将重卡柴油机由传统的机械产品向机械电子技术产品转变,柴油机电控燃油喷射技术是未来柴油机技术发展的必然趋势。


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●  编后语

现阶段随着市场竞争的需求、国外竞争对手的进入、细分市场的需要,重型柴油机处于百花争鸣的时代。以产品轻量化、升功率提升、燃油消耗逐渐降低等作为各个发动机厂的技术发展方向,如果企业跟不上时代的步伐,肯定会被市场淘汰。(文/卡家号:zhuo)

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