2008-7-24 10:57    作者: webmaster

隨著油價的飆升、能源的緊缺，汽車節(jié)能日益受到消費者和政府的關注，而汽車的節(jié)能主要依靠發(fā)動機。圍繞著“節(jié)能減排”這一主題，“2008中國汽車發(fā)動機高層研討會”日前在北京召開，國內汽車生產企業(yè)、發(fā)動機及零部件生產企業(yè)、相關機構一起就節(jié)能減排熱點問題展開探討。

中國汽車技術研究中心主任顧問張書林：

發(fā)展小型高效車用發(fā)動機和轎車柴油發(fā)動機

我國汽車耗能不斷攀升，2006年，車用燃油消耗占國內石油消耗總量的27%，其中汽油占全國汽油消耗總量的86.4%，柴油占全國柴油總消耗量的 38.5%，農用車對柴油的消耗達到11%。隨著油耗的不斷增加，我國石油對外依賴度加大。2007年，我國石油對外依賴度達到46.2%，石油供應安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)，2007年，我國成為僅次于美國的石油消費國。

在汽車中，商用車是燃料消耗的主力，約占消耗燃料的70%，不過以轎車為主的乘用車近幾年呈現快速增長的趨勢。汽車發(fā)動機的節(jié)能，可以從以下幾個方面入手：

第一，大力發(fā)展小型高效車用發(fā)動機(1.0L排量及以下)。由于小型乘用車具有良好的節(jié)能減排和經濟性效益，替代高排量車型后綜合節(jié)油效果可達到 35%左右，因此應該重點發(fā)展小型高效車用發(fā)動機。目前我國已經形成了五大小型乘用車生產企業(yè)，在國際上具備了較高性價比的相對優(yōu)勢。國內一些企業(yè)已經推出了具備升功率50kW以上先進小型乘用車發(fā)動機和排放滿足國Ⅲ、國Ⅳ標準的較高檔次小型乘用車。

第二，發(fā)展轎車用柴油發(fā)動機。研究表明，與汽油車相比，柴油車可平均節(jié)油30%左右。上海市柴油轎車示范結果顯示，與同級別的汽油車相比，柴油車的百公里油耗降低了 35%～42%。不過，柴油機的制造成本高，導致整車價格增加10%以上，高品質柴油也還不能滿足市場需求，目前主要的大城市還存在限制柴油車使用的政策，這些制約因素導致了柴油乘用車占汽車總保有量的比重不到1%。

第三，發(fā)展高效汽油發(fā)動機。目前國內99%以上的乘用車是汽油車，在可以預計的將來，汽油機仍將是汽車的主要動力。提高汽油機效率是汽車節(jié)能**重要、**直接、**現實的措施之一。近期內實現汽油發(fā)動機節(jié)能降耗的主要技術途徑有：全面推廣多氣門技術，增加可變氣門技術的應用，適度采用增壓和汽油直噴技術。通過合資生產、技術引進和自主開發(fā)，我國目前在推廣高效汽油機技術方面已經具備了一定的產業(yè)基礎，多氣門技術和氣門可變技術已經開始在國內許多汽車車型上得到應用，汽油機缸內直噴技術在國家科技項目支持下開展了研究工作，部分車型上已經開始應用。

第四，大力發(fā)展混合動力、天然氣發(fā)動機及純電動汽車等新型替代能源汽車。根據動力混合形式和程度的不同，混合動力汽車比同類型汽油車節(jié)油 10%～40%。我國微混合、輕度混合轎車，串聯式、并聯式混合動力公交車已經進入或即將進入產業(yè)化和商業(yè)化階段。天然氣屬于低碳燃料，天然氣發(fā)動機具有明顯的環(huán)保效益和溫室氣體減排效果，并具有較高的能源效率。2007年年底，全國16個清潔汽車重點推廣城市共發(fā)展天然氣汽車27萬輛，建成天然氣加氣站 555座。純電動汽車能效高、能量來源廣泛，國內一些廠家已經具備了純電動乘用車的生產能力，目前已經累計出口1200多輛。年產能2萬輛純電動轎車柔性總裝生產線和產能3萬套的動力總成生產線已在天津建成。

南京依維柯汽車有限公司發(fā)動機分公司副總經理王林：

商用車推動柴油機市場增長

柴油機伴隨著汽車行業(yè)高速發(fā)展而快速增長，2007年，商用車增速加快，其產銷量分別達到250.13萬輛和249.40萬輛，同比增長 22.21%和22.25%；而乘用車產銷增幅同比增幅分別為21.94%和21.68%，增速放緩。商用車增速首次超過乘用車，在商用車快速增長的驅動下， 2007年，我國柴油機銷量達201萬臺，同比增長31%，多年來首次超過汽油機增速。

此外，在重卡高速增長的拉動下，6缸以上大功率柴油機爆發(fā)性增長，輕型柴油機增速明顯低于行業(yè)增速，四缸機特別是中低檔的小型柴油機受排放、原材料上漲雙重擠壓，步履維艱。

排放法規(guī)越來越嚴格，傳統(tǒng)的柴油機面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)，技術落后的發(fā)動機將難以在國內立足。發(fā)動機企業(yè)必須不斷進行技術創(chuàng)新，不斷采用新技術以滿足不斷出臺的新的汽車節(jié)能、減排、安全等方面的法規(guī)。

世界跨國集團和公司，利用各種高科技手段在研制發(fā)展低排放、超低排放、準零排放、零排放的技術，其中低排放汽油機、柴油機、單一清潔燃料發(fā)動機的開發(fā)，電動、燃料電池動力和混合動力的研發(fā)已經成為世界各大汽車公司、發(fā)動機公司的主要研究方向，日益苛刻的排放法規(guī)無疑給中國發(fā)動機行業(yè)帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

與國外先進技術的柴油機相比，我國輕型柴油機技術相對落后。隨著國III排放法規(guī)的實施，各柴油機廠正在進行歐III項目開發(fā)，一些柴油機廠家開始推出電控噴射柴油機來滿足排放法規(guī)的要求。

我國柴油機電控燃油噴射技術于上世紀90年代才開始發(fā)展，雖然取得了一定的發(fā)展，但還沒有形成批量生產能力。國內柴油機廠開發(fā)的電控柴油機主要采用博世、德爾福、電裝等公司的共軌技術和產品，且要花費大量的產品匹配費用，目前上述公司的產品生產能力和價格還難以滿足國內需求。

通過匹配電噴系統(tǒng)以改善燃燒和進行機內凈化等方法來控制排放需要付出高昂的代價和時間，于是有些廠家考慮采用先進的后處理技術來滿足法規(guī)的要求。 SCR（選擇性催化還原技術)技術面臨的高純度尿素溶液的生產、質量標準、運輸等問題尚需時間進行研究和制定相關政策；而EGR（廢氣再回收）技術的應用又受到柴油硫含量的制約，燃油質量差會使顆粒捕集器中毒而影響可靠性，我國短期內還不可能普及含硫量10ppm的柴油。

商用車市場的需求在很大限度上決定著柴油機行業(yè)的興衰，2007年商用車銷量增速首次出現高于乘用車的現象，柴油商用車銷量占商用車銷量的比例由2000年的58.26%逐年增長到2007年的80.47%。

受此影響，柴油機產銷增長速度逐漸加快，并**終超過汽油機，且其增幅差距有增大的趨勢。近幾年輕型商用車市場呈現穩(wěn)定發(fā)展，輕型商用車柴油化趨勢不斷走強，柴油輕卡所占比例達到80%以上，其產銷的增長是拉動柴油機市場新增需求的主要力量。

柴油機省油耐用的優(yōu)勢也促使柴油SUV（運動型多功能車）呈現快速的市場增長態(tài)勢。未來幾年，我國柴油機技術的發(fā)展方向主要在電控技術、排放后處理技術、核心零部件的開發(fā)和整車匹配技術等方面逐步提升。

成都汪氏威特電噴有限公司總經理朱元憲：

電控組合泵打破國外柴油機電噴技術壟斷

中國的汽車零部件產業(yè)正逐漸為外資控制。2006年，外資占據了80%以上的轎車零部件市場份額，尤其在汽車電子和自動變速箱等核心部件領域，外資企業(yè)的份額更是高達90%，汽車行業(yè)的利潤絕大部分為外資企業(yè)獲得。外資對中國汽車核心零部件行業(yè)的壟斷不僅制約了中國汽車行業(yè)的健康發(fā)展，也損害了中國廣大消費者的利益。

柴油機電噴技術是一項有代表性的汽車核心零部件技術，對汽車柴油機來說，電噴系統(tǒng)扮演了“心臟”和“大腦”的作用。近10年來汽車柴油機在排放、功率密度、NVH（噪聲、振動、聲振粗糙度）方面的突破主要得益于電噴技術的應用。由于電噴技術的開發(fā)需要多項技術的支持，大量數據與經驗的積累和巨額資金的投入使其屬于技術密集型和資本密集型產品。長期以來，這項汽車核心零部件技術一直被博世、電裝、德爾福等幾個國外汽車零部件行業(yè)巨頭所壟斷。

由于歷史和其他種種原因，中國的柴油機油泵油嘴行業(yè)處于長期積弱的狀態(tài)，主要產品均是仿制，自主開發(fā)能力欠缺，在電噴技術方面，國內行業(yè)長期基本上是處于空白。國外公司對應用其電噴產品設置的高門檻（包括可供選擇的產品種類限制、價格及使用維護條件等）使得中國的汽車柴油機行業(yè)在滿足國III排放標準的過程中付出重大代價。

滿足相當于歐III的國III排放法規(guī)需要汽車柴油機必須應用電噴技術，這在技術上似乎不存在障礙，因為各種電噴系統(tǒng)在國外早已得到普遍應用，但國內汽車柴油機企業(yè)在考慮應用電噴技術時會遇到以下一些問題：第一，僅有共軌系統(tǒng)等少數電噴技術可供選擇；第二，大多數現有的柴油機產品今后還要繼續(xù)生產且不能做大的改動，選擇的電噴系統(tǒng)必須適應柴油機設計特點；第三，國外企業(yè)提供的電噴系統(tǒng)產品價格較高，很多情況下超過了可接受的水平；第四，國外企業(yè)提供的電噴系統(tǒng)需要的維修設施條件較高，且零配件價格昂貴；第五，國內供應燃油品質較差，雜質和水的含量高，難以滿足國外企業(yè)提供的電控燃油噴射系統(tǒng)的要求。

根據大量的市場調查，一種能為國內大多數汽車柴油機制造企業(yè)接受的主流柴油機電噴系統(tǒng)產品應具有以下特點：第一，技術成熟，具有滿足歐III排放法規(guī)的基本特性；第二，外形尺寸和機械接口與機械式直列泵相似，在現有機型上安裝很便利；第三，制造技術相對簡單，易于國產化，從而可實現有競爭力的 OEM（原始設備制造商）價格和零配件價格；第四，與機械式直列泵相比要有一定的繼承性，無過高的使用和維護條件要求；第五，對燃油質量的適應性較好。

汪氏威特一直致力于柴油機電噴技術的自主開發(fā)，其自主開發(fā)的電控組合泵是在電控單體泵基礎上開發(fā)而成的，它通過一個高速電磁閥的開啟和關閉達到對噴油定時和噴油量的控制，屬于時間控制式系統(tǒng)，與位置控制式系統(tǒng)相比，動態(tài)反應更快。電控組合泵技術與電控單體泵的主要不同之處在于它不是以單體形式存在而是以集成形式存在，數支泵芯單元集成在一個泵箱內，這些泵芯單元實際上就是重新設計的微型單體泵。電控組合泵的機械結構甚至比傳統(tǒng)的機械直列泵簡單，零件數目少，可望達到較高的可靠性。成都汪氏威特自主開發(fā)的電控組合泵有WP1000和WP2000。

汪氏威特電控組合泵技術一經推出，便得到國內汽車柴油機行業(yè)的普遍關注和廣泛接受，先后與10多個主要汽車柴油機廠家簽署了配試電控組合泵的協議。 2006年1月國家環(huán)保部門開始公告第1批國Ⅲ排放柴油機，威特是**家上公告的國內燃油系統(tǒng)供應商。目前，已有玉柴、揚柴、天津雷沃、大柴、錫柴等開始向市場推出配備威特電控組合泵的國Ⅲ柴油機產品。自2007年以來，威特已向這些廠家交付了4200套電控組合泵系統(tǒng)。

目前，第一條8萬臺電控組合泵量產線終于由圖紙變?yōu)閷嶋H，SOP（標準作業(yè)程序）日期為今年11月。第二條8萬臺電控組合泵量產線已開始設備采購，明年4月可實現SOP。到明年年底，汪氏威特將形成近20萬套電控組合泵的量產能力。

中國環(huán)保產業(yè)協會機動車污染防治委員會副秘書長李孟良：

應加強立法推動排放標準升級

重型柴油車排放標準國Ⅲ、國Ⅳ、國Ⅴ已于2006年發(fā)布，等效歐洲，實行時間分別是2008年、2010年和2012年。北京市在2008年開始執(zhí)行國Ⅳ，國Ⅳ技術已經進入實施。

柴油發(fā)動機主要的兩種排放控制技術系統(tǒng)：EGR（廢氣再回收）+DPF（顆粒捕捉器）和SCR（選擇性催化還原技術)。從國際來看，無論哪種技術，都是成熟技術。都是通過進一步改進歐Ⅲ發(fā)動機機內燃燒技術,再加上后處理裝置。

相對于國Ⅲ發(fā)動機，SCR國Ⅳ發(fā)動機可節(jié)約燃油5%，同時消耗尿素4%～6%；到國Ⅴ階段，SCR發(fā)動機尿素消耗增加到 5%～7%，但是燃油消耗可進一步減少6%。而EGR+DPF國Ⅳ發(fā)動機需多消耗2%的燃油；到國Ⅴ階段，EGR技術使得燃油消耗將進一步增加，預計比國 Ⅲ發(fā)動機增加7%。SCR面對的主要問題是尿素供應基礎設施，而EGR面對的主要問題是如何解決低硫油的供應。

尿素基礎設施建設很難一步實現商業(yè)化，初期政府的支持作用是不可或缺的。中國車用燃料柴油的實際情況決定了低硫柴油的供應也需要政府的支持。針對SCR排放法規(guī)的執(zhí)行與管理，早先歐洲政府依賴于一套誠信系統(tǒng)；德國政府則是額外制定了一套激勵措施。

現在，無論歐洲、美國，都開始依賴技術手段來控制排放法規(guī)的嚴格實施。要求車輛必須安裝OBD系統(tǒng)（車載自動診斷系統(tǒng)），并且能夠通過技術手段控制不滿足OBD設計條件的車輛無法運行。

對于國Ⅳ階段，中國的重型柴油車有兩條技術路線可以選擇：如果尿素供應問題能夠解決，則SCR無論從技術開發(fā)可行性方面還是從燃油經濟性方面都是一個不錯的選擇。從目前看，應該為優(yōu)選。如果低硫柴油在全國范圍內能夠普遍供應，則EGR+DPF將是一個不錯的解決方案。目前可以在一些條件較好的區(qū)域和一些特殊領域使用，畢竟技術相對不復雜，成本也不是**高。

政府應盡快結合中國國情來規(guī)范對SCR車輛的管理，規(guī)劃和制定相應的法規(guī)。否則，如果SCR國Ⅳ汽車在沒有尿素的情況下繼續(xù)行駛，其真實的尾氣排放將更有害于環(huán)境。政府可以考慮出臺優(yōu)惠政策，推動供應商積極投身國Ⅳ車輛的使用市場。

濰柴動力股份有限公司副總經理佟德輝：

SCR是適合國情的重型柴油機減排技術路線

根據不同時期發(fā)展的重點不同，柴油機的發(fā)展可分為三個階段：提高動力性、節(jié)能降耗和減排。燃油噴射技術的迅猛發(fā)展、增壓中冷技術的使用使得柴油機功能日益強化，升功率不斷提升，這是提高動力性階段；石油資源不可再生性及日益緊缺，油價的不斷提高，用戶需要經濟性好的柴油機，這是節(jié)能降耗階段；而隨著人們對環(huán)保的重視以及環(huán)保法規(guī)日益嚴格，柴油機開始邁入減排階段。

高速公路網的形成，促進了重型汽車大發(fā)展，目前重型汽車在物流運輸中所占比例逐年上升。油價攀升導致運營成本大幅增加，用戶需要經濟性好的柴油機。動力總成優(yōu)化匹配可以有效降低整車油耗，我國重型車使用經濟性比歐洲高5%～10%。SCR（選擇性催化還原)技術比EGR(廢氣再回收裝置)技術節(jié)油 5%，因此SCR是適合中國重型柴油機國情的技術路線。

隨著日益嚴格排放法規(guī)的實施，汽車排放對大氣的污染已得到有效控制。從汽車排放標準來看，歐Ⅲ階段以后，柴油機在排放上的投入與產出比例急劇上升；歐Ⅳ以后，后處理系統(tǒng)甚至會產生二次排放污染；歐Ⅴ以后，現有設備已難以準確測量排放物，因此必須要建立適合中國國情的排放標準體系。