Thomas：满足欧V的稀释天然气发动机技术2011年04月26日15:17

　　【编者按】2011年4月26-27日，2011（第八届）中国汽车发动机高层研讨会在上海成功召开。本届研讨会由中国汽车技术研究中心、上海国际汽车城（集团）有限公司主办，中国汽车工业信息网承办、并得到了上海国际汽车城开发服务有限公司、昆明云内动力股份有限公司、森萨塔电子技术（上海）有限公司的大力支持。研讨会继续围绕"技术引领发展"这一永久主题，并以"绿色·高效"为年度主题展开论述。下面是美国西南研究院发动机开发部总工程师Thomas E.Reinhart的演讲。


美国西南研究院发动机开发部总工程师Thomas E.Reinhart

　　主持人：感谢崔女士的精彩发言。崔女士刚才不仅介绍了中国的情况，做了非常详细的说明，同时对于国家今后的一些政策思路、管理体系，做了非常全面的介绍，我相信通过崔女士的发言，对于企业理解、执行、调整企业步伐非常有帮助。

　　节能减排是国家的国策，也是汽车行业长期坚持的发展方针，节能减排的实现渠道是多样的。今天上午大家探讨的包括电动汽车、燃油经济性的提高都是相应的手段。另外发展特别是高水平的天然气车也是节能减排的途径。

　　下面有请美国西南研究院发动机开发部总工程师Thomas E.Reinhart先生做演讲。他演讲的题目是“满足欧V稀释天然气发动机技术。”

　　Thomas E.Reinhart：大家下午好！首先，在报告之前做一个简单的介绍，过去十年天然气应用技术方面取得了很大进步，所以也给天然气应用方面提供了更多资源。尤其是天然气发动机，大家知道天然气发动机本身排放比较低，作为一个代用燃料也取得了很大的进步。我们在天然气发动机开发方面已经做了二十多年的产品开发，积累了很多经验。我们也帮全球不同市场的客户打造了很多产品。在这个报告里，我们所介绍的是满足“美国加州排放法规”的天然气发动机的技术，是我们曾经做过的项目，能够满足欧V排放标准，包括发动机目标以及相关信息，以及在策略方面做了什么改进，这是柴油机，以及我们得到的排放和性能的结果。过去25年所做的项目大部分投资在重型柴油机领域，将柴油机转化成气体发动机，我们的开发目标是做好高效、低排放的目标，是指满足美国加州的法规，实验循环是按照美国联邦法规的实验循环来做的，类似于我们说的欧V实验循环。我们这个经济性的目标是超过现有的产品，比现有产品有更好的经济性，因为美国加州的标准，对于氮氧化物和非甲烷是2.5克，一氧化碳7.2克，颗粒水平1.2克，甲醛0.025克。我们设立了一个目标要达到1克氮氧化物的排放量，比欧V还要严格一些。

　　这个表是美国对重型车、道路用车排行榜的演变过程，1991年、1998年、2004年、2011年，红色的是限制，白色的是天然气发动机能够做到的，比这个更好一些。下面是我们更熟悉的欧II、欧III、欧IV、欧V、欧VI这样排放法规的限制。

　　如果大家看这个值满足2000年美国法规基本上和欧V是一样的要求，技术路线一个是燃油、温处理控制来进行的技术，另外要采用先进的闭次循环的技术来满足2007、欧V的技术排放要求。在这里大家看到了这两个小的方框实际代表的天然气发动机能够达到的水平。这是当代燃烧实现的水平，能够做到最低排放要求，但是独立的问题是燃油经济下比较差，所以我们的目标是做到满足排放标准的情况下尽可能做好燃油经济性。

　　这个曲线图中，纵坐标代表排放的排放值，这是氮氧化物的排放曲线，红色的是碳氢，这个是一氧化碳的排放曲线。如果采用当代燃烧的话，氮氧化物排放比较高，而碳氢和一氧化碳的排放相对比较低。我们是可以通过催化剂来处理的，可以实现排放达到很低。燃油经济性比较差，如果以我的方向走，到一定程度以后碳氢开始上升，这时候代表我们在某一个点不会出现失火，有些燃料并不会燃烧，我们希望控制在它出现失火之前，这个地方燃烧效率比较高。

　　这个图可能比较复杂一点，后面代表的仍旧是这样的比值，纵坐标代表点火的延迟。我们在发动机开发过程中，可以在很大范围内运行，但是有一些限制条件，这个线实际上是增加器前的窝轮所能承受的温度，延迟太多温度会升高，有这样的限制。这是超高的曲线，如果有一个情况下点火延迟太多，有可能突破了跳高的限制，