依维柯：不采用废气再循环系统就能满足欧Ⅵ排放标准

罗晓岚 编译

面对欧Ⅵ排放法规，依维柯公司推出了新型的Cursor 系列发动机。该系列发动机没有采用废气再循环系统，而是仅仅依靠SCR选择性催化还原技术就实现了满足欧Ⅵ排放法规规定的各项极限值。这些仅仅使用SCR技术的发动机由菲亚特动力系统公司(FPT Arbon)开发设计。

在为依维柯公司开发设计欧Ⅵ发动机的初期，FPT Arbon也考虑使用AGR废气再循环系统与SCR技术相结合的方式。使用AGR系统的目的是可以在低温条件下让气缸内的燃烧更加顺畅，从而减少NOx的排放量，再通过在SCR催化器装置中将NOx转化成无害的水和氮气，这种方式对于转化率的要求不是很高。而在仅仅使用SCR技术时，燃烧的调校设置通常会要求产生较细小的颗粒物以及确保较低的油耗水平，这样就会产生较高的NOx排放量，因而需要SCR催化器的转化率更高。

但是，AGR废气再循环的比例对柴油的消耗量有较大影响；因此，早在3年前，FPT Arbon公司就开始了对只采用SCR技术发动机的研发。使用AGR技术时，颗粒物的排放对颗粒物过滤器(DPF)造成很大压力，会导致车辆的养护时间间隔较短，而且过滤器应是能主动再生型的，而使用SCR技术，则只需使用能被动再生的过滤器即可；因此DPF的维护时间间隔从40万km延长至50万km。这样，DPF寿命可超过100万km，在其使用寿命期间只需要进行2～3次的清洁维护即可。另外，在使用较高废气再循环比例时还存在一个缺点，为了促进颗粒物过滤器进行自我修复而进行的延迟喷射会使进入润滑油的油烟颗粒物增多，这又会导致车辆的养护时间间隔有所缩短。目前，采用新技术的欧Ⅵ发动机实现了15万km更换机油的保养时间间隔，这是新的突破。

这款新Cursor发动机使用的共轨喷油系统的工作压力要求并不高，180 MPa就足以满足需要。这套共轨系统在较低的工作压力下更为经济，可以产生较少的摩擦，对于降低油耗也有所帮助。与同级别的欧Ⅴ发动机相比，其油耗水平基本相当，甚至更低些。不过，Adblue尿素添加剂的消耗量有所增加，以便实现将更多的NOx进行转换来满足更为严格的限值要求。

根据依维柯公司的计算，平均每辆载货车上的Adblue尿素添加剂的消耗量大致为柴油消耗量的5%左右。为了满足欧Ⅵ排放标准，这一比例需要提升3百分点，还原剂消耗量大致为柴油消耗量的8%，而实际的道路测试表明，还原剂消耗量的增加并不那么多。不过，由于增加了Adblue添加剂的用量，因此其存储罐的体积和质量会变得更大，相应的车辆有效载荷会有所减小。目前，Adblue添加剂存储罐的容积为60～140 L。另外，尾气消声器也并没有增大体积，这里采用了3段式的SCR催化器来取代大体积的SCR催化器，从而实现在确保接近100%还原转化率的同时又能缩小体积，它可以安装在尾气消声器中。氧化催化器和3段式SCR催化器以及DPF、Adblue添加剂喷射系统和混合器都跟以往一样的方式安置在车架上。废气流均匀地流经每段SCR催化器，有助于提高转换效率。

欧Ⅵ系列发动机技术参数

新发动机虽然功率越来越大，但质量却越来越轻。新款Cursor9发动机的功率已经赶上旧款欧Ⅴ的Cursor10发动机，而质量则轻200 kg，Cursor11比Cursor13发动机的质量轻100 kg。

另外，大家都知道Adblue还原剂中有2/3是水，这其实也是无效载荷；因此，依维柯公司还在考虑选择一些其他替代还原剂，如乙醇或者固态的氨等，这样还可以进一步减轻质量。

仅仅使用SCR技术的方案对于系统冷却的需求量并没有增加。不像在较高的AGR废气再循环比例时需要加大冷却器，从而增加了功率损失。另外，在现有的Stralis驾驶室下面要想安置大型的冷却器也不太容易，空间位置实在有限。为了满足安置新型的欧Ⅵ发动机，依维柯公司还开发了新型驾驶室。新型的Stralis驾驶室不仅要考虑外部的空气动力学因素，内部还增加了一根铸铁的支撑车架以装载这些设备。不久的将来，依维柯的欧Ⅵ载货车就会大量上市，相信后继还会有欧Ⅵ的客车面世。

目前依维柯公司已经拥有欧Ⅵ的产品，但是对于FPT公司而言，其工作还远未结束。他们还需将注意力从满足排放达标后转移到对油耗水平进行优化的方向上来。另外，欧盟还在制订未来的CO2排放法规，因此，设计人员在设计新发动机时还需考虑能满足2020年的重型商用车CO2的排放限值。这自然还要靠不断的技术创新来实现。这样，技术人员需要对发动机的增压、燃烧和燃油喷射压力等一系列细节进行不断的改善和优化。