國Ⅳ階段柴油車排放控制裝置特征結構分析

王虎　賈寶會　閆志強

摘 要：文章從符合國Ⅳ排放水平的柴油汽車排放控制技術路線入手，通過實地調查獲得實現該技術路線的排放控制裝置的各種結構，對各種自然結構進行分析歸納得出符合國Ⅳ排放水平的柴油汽車特征結構，從而找到一種快速判斷國Ⅳ車輛的方法。

關鍵詞：國Ⅳ排放；柴油車；特征結構

自從2015年1月1日柴油車國Ⅳ排放標準在國內全面實施以來已經有一段時間。目前，進入到流通市場的商品柴油車輛和馬路上行駛的各類柴油車輛理論上講都應該符合國Ⅳ排放標準。實際情況究竟如何，可能并非簡單。在交通環保部門執法過程中，有時需要判斷一輛車是否符合某一排放標準。上述情況的存在給交通環保部門的執法帶來一定的考驗。

汽車所能達到的排放水平通常由它所采用的排放控制技術路線實現，排放技術路線通常由發動機技術和后處理技術組成[1]。不管是哪種技術，或者是多種技術的組合，都會體現出一定的特征結構。所謂特征結構，即在排放控制技術的自然結構中容易被人們識別和把握的具有代表性的典型結構。如果能夠找到并抓住排放技術路線的特征結構，就能很快對汽車是否符合某一排放標準作出初步判斷。這大大降低了交通環保等部門的執法成本，為執法活動提供借鑒和參考。

由此，我們對實現國Ⅳ排放水平的技術路線進行了梳理。對于國內的柴油車輛，主要是在國Ⅲ的基礎上通過兩種途徑升級實現：一種是電控單體泵/高壓共軌+廢氣再循環（EGR），一種是電控單體泵/直列泵/泵噴嘴/高壓共軌+選擇性催化還原（SCR）[2]。

針對以上兩種技術路線，為了把握實現該技術路線的排放控制裝置的各種自然結構，課題組利用本校的圖書資源和電子資源，查閱了大量的資料。課題組成員15人次深入到工業區、商業區的停車場進行實地調查，共調查了376輛各類柴油車輛，拍攝照片1082幅。同時，還對威孚金寧、上海博世、南岳電控、康明斯4家排放控制裝置的生產企業以及濰柴等3家發動機生產企業進行聯系并獲得汽車排放控制裝置的相關信息。

由于各排放控制裝置都由若干零部件組成，結構較為復雜。為了便于分析以找到特征結構，對各排放控制裝置按照自然結構的特點進行了分解。電控單體泵分解為帶電磁閥的泵體、高壓油管、噴油泵、控制單元和其它五部分自然結構，高壓共軌系統分解為高壓油管、共軌管、噴油器、ECU單元和其它五部分自然結構，廢氣再循環系統（EGR）分解為EGR閥、EGR冷卻器、真空泵、真空調節器和其它五部分自然結構，選擇性催化還原（SCR）分解為尿素箱、尿素泵、尿素噴嘴、尿素管和其它五部分自然結構。以此制定了調查問卷，調查問卷的部分內容見表1。

本次問卷調查于2014年10月16日至2014年12月25日期間分5個批次展開，發出問卷的地點有學校、停車場、商業區、居民區、工業區，以求獲得不同人群對問卷的反饋信息。共發出問卷178份，收回有效問卷150份。以此作為原始數據并統計分析如下：

對問題一的統計結果見表2。從表2可以看出，普通民眾對柴油汽車排放控制技術認知度普遍較低，最高不超過三成。認知度最高的是EGR系統，這可能與該系統較早應用與汽車排放控制領域有關。人們對電控單體泵的認知度最差，在調查過程中發現有些具有相當文化水平的學生或從事汽車相關行業的工程技術人員也不熟悉電控單體泵。這實際上也代表了未經專業培訓的交通環保部門執法人員的普遍認知水平。

對問題二的統計結果見表3。由表3可以看出：對于電控單體泵系統來說，85%的民眾選擇通過觀察帶電磁閥的泵體來判斷柴油車是否裝有該系統，這一比例遠遠高于選擇其余項的比例，說明普通民眾對這一點的認識高度一致。由此，帶電磁閥的泵體可以作為電控單體泵系統的特征結構。同樣，在高壓共軌系統中，選擇共軌管的人數比例最高，達到83%，共軌管可以作為高壓共軌系統的特征結構。在EGR系統中，民眾對EGR自然結構的認知比較均衡，一部分人認為EGR閥可以作為EGR系統的特征結構，這一比例為43%；另一部分人認為EGR冷卻器可以作為EGR系統的特征結構，持這種觀點的人約占29%。我們認為，雖然EGR冷卻器體積較大，容易識別，但并不是所有的EGR系統都有EGR冷卻器。所以，選擇EGR閥作為EGR系統的特征結構比較科學。對于SCR系統，由于尿素箱體積較大，位置常常在燃油箱附近，比較容易識別，所以，選擇尿素箱作為SCR系統特征結構，這與民眾選擇相一致。

根據以上分析，確定了符合國Ⅳ標準的柴油車特征結構，通過這些特征結構，可以制定一些方法很快判斷被檢車輛是否符合排放標準。

參考文獻

[1]方茂東.我國汽車排放與控制[J].汽車技術，2002，6：1-4.

[2]許建昌，許心鳳.相關行業應對重型柴油機國Ⅳ標準實施基本情況[J].汽車與配件，2009，52：22-25.

作者簡介：王虎（1980-），男，河南南陽，天津科技大學應用文理學院，講師，碩士，研究方向：汽車排放技術。