郗大光(浙江飞亚电子有限公司总经理):国Ⅲ标准与国Ⅱ标准有本质的不同,只有电喷技术才能同时满足节油、环保和动力要求,真正达到国Ⅲ标准要求。
在我国,摩托车排气污染物对环境污染程度在总运输排放中所占的比例逐年攀升。据测算,从2005年到2020年,摩托车CO排放将由占总运输排放的7.8%上升到17%;HC排放将由7.5%上升到20%,这使得加强污染物排放控制变得非常迫切。
国Ⅲ与国Ⅱ有本质的不同,非电喷技术路线对于在用车辆的排放控制弹性非常大,所以要真正满足国Ⅲ排放标准,电喷是唯一的选择。对于排放监管力度比较大的国家或地区,实施欧Ⅲ就等相当于电喷化。台湾是全世界摩托车排放法规最为严格的地区,有些城市每辆电喷摩托车可以获得5000元新台币的补助,其目的就是加速化油器旧车的淘汰。
由于我国目前还没有建立一套针对在用车辆的排放监管体系,采用非电喷手段根本无法保证在用摩托车满足国Ⅲ标准。另外,电喷不是一个单纯的环保装置,作为电喷车必备的供油系统,改变或者取消该系统车辆将无法正常使用。对于用户来说,即便是有可能,也不愿意改动电喷的设置。而其它的非电喷手段都是单纯的环保装置,拆除这些装置不但不会影响车辆的正常使用,甚至还会提高车辆的性能,因此擅自改动和取消环保装置是目前在用摩托车普遍存在的严重问题。一旦这些环保装置被使用者自行拆除或者失效,就会加剧对环境的污染。
现在业内存在一种顾虑,就是如果摩托车实行硬性的环保政策,由于技术准备不足会导致企业停产,对我国企业不利。其实这种担心根本没有必要。首先,我国的化油器高端市场其实由日资企业把持,因此不会对我国企业造成太大冲击。其次,我公司年产100万套电喷系统的生产线已经投入使用,在此基础上进一步扩大生产满足国内需要并非难事。而且,电喷供油装置的结构比化油器更简单,除了关键技术外,制造难度相对不高,只不过对从业人员的知识结构要求不同而已,因此应该大力鼓励企业勇敢面对这个挑战。
秦建武(无锡威孚环保催化剂有限公司副总经理):精确控制发动机空燃比、良好的催化剂性能以及空燃比与催化剂之间的良好匹配是摩托车满足国Ⅲ排放标准的关键。
为了满足摩托车国Ⅲ标准,在对CO和HC进行高效净化的同时,还要充分考虑NOX的净化效果,这2个过程对发动机空燃比的要求是相对立的,因此需要根据原车排放情况和不同工况下的发动机空燃比情况采取相应的技术方案,以尽可能在摩托车全工况范围内,对发动机的空燃比进行精确控制,使催化器对CO、HC和NOX进行充分地转化。
对于原车发动机散差较小和排放较好的化油器车型,可精调化油器并优化空气进气系统,通过化油器的良好匹配,把混合气调整到接近理论空燃比偏浓的范围,以降低NOX的排放,然后通过机后二次空气系统补充适量的空气,调整排气中的空气过量系数。二次空气补气的量不能太大,否则会影响NOX的转化效率。化油器车型要满足国Ⅲ标准,除了对系统进行精心匹配外,对所采用的催化剂也有一定的要求。目前国内摩托车化油器散差普遍较大,并且在使用过程中还会发生“空燃比漂移”,因此这就对化油器和发动机的加工精度和制造水平提出很高的要求。
闭环控制电喷发动机系统或闭环控制电控化油器在排放和节能方面远优于化油器型发动机,能很好地控制发动机的空燃比,并能降低CO和NOX的排放,使摩托车产品满足国Ⅲ标准。当然,电喷系统会使配套成本显著增加,且对燃油品质也有一定要求,广大农村等偏远地区的售后服务目前也存在一定的障碍,但从长远来看,电喷系统将是摩托车满足国Ⅲ以及更加严格的排放标准的主流技术。
对于摩托车达到国Ⅲ标准要求,无论采取何种技术方案,催化剂都起着非常关键的作用。为了使我国的摩托车产品能更好地满足国Ⅲ标准,我公司今后的研发方向将侧重在提高催化剂的活性和涂层性能、减少贵金属含量以及降低成本上。
韩本忠(联合汽车电子有限公司重庆分公司总经理):考虑目前国内行业整体技术水平和批量生产的一致性,采用电喷技术是应对国Ⅲ的唯一途径。
当前,应对国Ⅲ的手段集中体现在化油器+后处理以及闭环电喷+后处理技术上。
闭环电喷+后处理的技术方案,在国外摩托车制造业中比较成熟,而且已经产业化,特别是在大排量领域,应用非常广泛。随着产业和技术的发展,在125mL以下的小排量车型上应用闭环电喷+后处理的趋势也越来越明显,并逐渐形成批产能力。需要指出的是,如果发动机原机性能不佳,应用电喷技术虽然可以达到了国标准要求,但由于对空燃比进行了修正,其它性能会因此受到一定的影响,所以说国Ⅲ标准不仅是对摩托车排放提出了高要求,也对摩托车行业的整体技术水平提出了要求。
由于使用化油器+后处理的技术方案相对于闭环电喷+后处理的技术方案成本要低,很多摩托车企业都试图采用化油器+后处理技术应对国Ⅲ。对于原机性能较好的发动机,进行简单后处理(二次补气)后可以达到欧Ⅱ,如果再强化后处理技术,就能够轻易达到国Ⅲ的排放限值。但是,在国Ⅲ标准中,除了对摩托车排放限值加严以外,耐久性实验里程和测试循环都有较大改变,这样化油器+后处理这一技术方案便遇到一个不可逾越的难题——耐久性。目前,国内零部件水平较低,还不能很好地控制零部件的批量散差,零部件的散差会导致发动机散差的迭加,在化油器+后处理方案中,空燃比精度难以很好地控制,这就大大增加了后处理的难度,催化器效率处于失控状态,整车生产的一致性得不到保证。摩托车产品在出厂后,在使用中会受到外界环境影响,但空燃比却得不到及时的系统修正,这也就根本无法保证在用车满足国Ⅲ标准。我们的实践证明,使用电喷方案对散差控制比化油器要有效的多。
总之,考虑目前国内行业整体技术水平和批量生产的一致性,采用电喷技术是应对国Ⅲ的唯一途径。
越永周(广州市番禺华南摩托企业集团有限公司副总经理):摩托车发动机达到国Ⅲ、欧Ⅲ要求的技术方案主要集中在“电喷+催化器”、“化油器+二次补气+催化器”这2种技术路线上,同时混合动力摩托车也应纳入考虑范围。
目前摩托车用四冲程发动机达到国Ⅲ、欧Ⅲ要求的技术组合方案主要集中在电喷+催化器、化油器+二次补气+催化器方式2种技术路线上,但这2种方案在实施过程中对发动机及其它附件的生产一致性要求较高,这样会增加产品的成本。
随着废气零排放的电动摩托车技术的快速发展,以及二合一电机、电池、控制系统的技术进步,目前已基本具备了研发汽油机和电动机混合动力摩托车的条件。混合动力摩托车在能量合理分配利用的形式下,不但可明显降低燃油消耗,并可大幅度减少废气排放。
目前,日本、美国和台湾地区的摩托车厂家都在加紧混合动力摩托车的研发,有些已进入试车阶段。国内在这一技术领域也实现了阶段性突破,但距离国际先进水平还有一定差距,因此,相关部门应组织国内有水平、有条件的企业与科研院所相结合,在国家、地方、企业的资金资助下加快摩托车产业混合动力产品的研发工作,从而满足摩托车各阶段的排放标准。(未完待续)(摩托车技术)