汽油機(jī)顆粒物排放解決方案

摘 要：直噴式汽油機(jī)會排放出顆粒物。與現(xiàn)代化歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)相比，汽油機(jī)排出的顆粒物排放量甚至更高。但到底高出多少，行業(yè)內(nèi)有著不同的看法。柴油機(jī)解決了顆粒問題，而今天的現(xiàn)代化直噴汽油機(jī)也面臨這一問題。

關(guān)鍵詞：直噴式汽油機(jī)； 顆粒物排放； 顆粒過濾器

中圖分類號：TK411 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2016）03-189-001

一、顆粒物排放量

直噴式汽油機(jī)會排放出顆粒物。與現(xiàn)代化歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)相比，汽油機(jī)排出的顆粒物排放量甚至更高。但到底高出多少，行業(yè)內(nèi)有著不同的看法。

對比柴油機(jī)和汽油機(jī)兩種驅(qū)動配置方案發(fā)現(xiàn)：柴油機(jī)驅(qū)動配置略有優(yōu)勢。而兩者鑒別率的界限則非常接近。DUH和VCD兩大組織都把重點(diǎn)集中到了顆粒物數(shù)量上。兩大組織與德國ADAAC一起進(jìn)行了顆粒物排放測試。測試結(jié)果顯示，直噴汽油機(jī)的顆粒物數(shù)量高于柴油機(jī)的極限值（從2011年9月開始，所規(guī)定的柴油機(jī)顆粒物極限值為6×1011顆/km）。根據(jù)這一檢測結(jié)果，VCD在公告中稱，直噴式汽油機(jī)排放出的超微顆粒物是柴油機(jī)允許值的30倍。

很長時間以來，歐盟的一個工作委員會就已經(jīng)開始制定汽油機(jī)顆粒物排放的法規(guī)草案。2011年12月19日該委員會公布了草案，從2014年9月排放標(biāo)準(zhǔn)生效之日起，汽油機(jī)有害氣體許可排放量為4.5g/km，顆粒物總數(shù)為6×1012顆。3年之后，顆粒物排放的數(shù)量必須減少到6×1011顆/km，與柴油機(jī)相同。

顆粒物數(shù)量和質(zhì)量的檢測結(jié)果

二、減排措施

在廢氣排放中，法律法規(guī)的制定者也在兩種類別發(fā)動機(jī)中遵循著這樣的規(guī)則：兩者的解決方案逐步接近。但歐盟沒有對如何貫徹落實(shí)作出規(guī)定：究竟是OEM廠商利用顆粒過濾器來滿足歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)要求，還是通過進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)動機(jī)的燃燒，來減少顆粒物的排放。

對于上述方案，DUH和VCD兩大組織沒有提出反對。DUH目前也要求汽油機(jī)采用顆粒過濾器。然而，OEM廠商都不愿意在汽車排氣管中使用不受歡迎的陶瓷濾芯。封閉式的顆粒過濾器雖然是公認(rèn)的有效顆粒物過濾器，但它對發(fā)動機(jī)的設(shè)計卻帶來了不少麻煩。例如排氣背壓的提高將帶來發(fā)動機(jī)在負(fù)載轉(zhuǎn)換時的脈動，進(jìn)一步提升了油耗；另外，過濾器也增加了車輛的重量，提高了生產(chǎn)成本；最后，它還會在汽車的日常行駛中經(jīng)常出現(xiàn)問題。簡單的照抄、照搬柴油機(jī)的顆粒過濾器是不可行的，因?yàn)槠蜋C(jī)有著不同于柴油機(jī)的排氣溫度和排氣背壓，這些都是在汽油機(jī)顆粒過濾器設(shè)計中必需考慮的問題。

盡管如此，汽車工業(yè)仍然在積極研發(fā)適合汽油機(jī)使用的顆粒過濾器。至少，零部件供應(yīng)商們還希望從汽油機(jī)的顆粒過濾器中獲得豐厚的利潤。

“隨著歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，汽油機(jī)顆粒過濾器的問題也擺到了我們的面前。”埃貝赫公司相關(guān)負(fù)責(zé)人肯定地說道。而天納克公司則相反，他們認(rèn)為，OEM廠商將從汽油機(jī)的內(nèi)部采取措施，解決顆粒物的排放問題。若必須采用過濾器，他們會使用傳統(tǒng)的三元催化器，并將其集成在過濾器支路中，這樣可以把結(jié)構(gòu)空間和費(fèi)用成本都限制在一定的范圍內(nèi)。

另外，據(jù)佛吉亞公司介紹，他們已經(jīng)接到了多個用戶的過濾器項(xiàng)目合同。他們預(yù)計，新的汽油機(jī)顆粒過濾器會比初期的柴油機(jī)顆粒過濾器價格更加實(shí)惠。

汽油發(fā)動機(jī)的顆粒過濾器終究會問世，老生常談也會再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。然而，僅是限制在最低范圍就夠了嗎？或者能否用更好的技術(shù)來替代？德國的工業(yè)企業(yè)再次面對歐Ⅳ柴油機(jī)的局面，希望這次做得更好。