大眾推出歷史上最清潔TDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)
2007-03-05 來源:TOM汽車 文字:[
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2007年2月28日,沃爾夫斯堡/北京,大眾汽車日前推出了迄今為止最為清潔的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)——“Clean TDI”。這款2.0升共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)配備了存儲(chǔ)式氮氧化物催化轉(zhuǎn)化器,能夠符合被視為世界上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)——美國加州的“Tier 2/Bin 5”排放標(biāo)準(zhǔn)。首批“Clean TDI”“速騰”車型(北美市場稱捷達(dá))將于2008年在美國上市。
不斷降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放,為消費(fèi)者提供更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保的汽車產(chǎn)品,是大眾汽車的不懈追求。經(jīng)過長期努力,大眾汽車的工程師們通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行改進(jìn)并采取全新的廢氣后處理技術(shù),取得了顯著環(huán)保成效:氮氧化物(NOx)降幅高達(dá)90%。
通過廢氣再循環(huán),降低氮氧化物排放
眾所周知:現(xiàn)代柴油機(jī)具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),也面臨著一個(gè)技術(shù)難題,即:柴油機(jī)雖然可以通過提高燃燒室溫度進(jìn)一步其提高燃油經(jīng)濟(jì)性,但卻因此引發(fā)了一個(gè)需要解決的問題——較高的燃燒溫度促進(jìn)了氮氧化物(NOx)的產(chǎn)生。
通過優(yōu)化燃燒室設(shè)計(jì)并采用精確控制的高壓噴射,可以在一定的極限范圍內(nèi)解決這一問題——大眾汽車的技術(shù)已證明了這一點(diǎn)。但是,為了進(jìn)一步降低排放,就要采用新技術(shù)來超越這些技術(shù)手段的局限:一方面,要抑制燃燒溫度;同時(shí),要降低氧濃度以抑制氮氧之間反應(yīng)生成氮氧化物。這兩個(gè)目標(biāo)可通過廢氣再循環(huán)得以實(shí)現(xiàn)——廢氣在排出發(fā)動(dòng)機(jī)后,經(jīng)水冷降溫,然后再次被引入燃燒室參與燃燒。在理想條件下,這一手段能夠使因高溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物排放降低60%。
挑戰(zhàn)最嚴(yán)格的美國加州排放標(biāo)準(zhǔn)
而面對(duì)世界上最為嚴(yán)格的排放法規(guī),單單依靠廢氣再循環(huán)技術(shù)已捉襟見肘。已在美國東北部四個(gè)州(馬薩諸塞州、紐約州、佛蒙特州和緬因州)施行的“Tier2 Bin5”排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:從2007年起,機(jī)動(dòng)車氮氧化物排放限值為每英里70mg。為了滿足這一嚴(yán)格的排放限值,就必須采用全新的廢氣后處理技術(shù)。大眾汽車公司剛剛研制出兩種新型催化轉(zhuǎn)換裝置,并均已基本具備投產(chǎn)條件。這種新型催化轉(zhuǎn)換器安裝在氧化型催化轉(zhuǎn)換器和顆粒捕集器下游,配合廢氣再循環(huán)和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的改進(jìn)措施,可以將顆粒和氮氧化物排放降低約90%。
新型存儲(chǔ)式氮氧化物轉(zhuǎn)化器目前正在大眾帕薩特以下級(jí)別車型上進(jìn)行測試。尾氣中的氮氧化物像海綿吸水一樣被吸收,從而獲得較高的效率。如同顆粒捕集器,該系統(tǒng)會(huì)在司機(jī)毫不察覺的情況下,定期進(jìn)行凈化處理。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)將控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為“加濃”模式運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)秒鐘。
對(duì)于較大、較重的車型,則配備了選擇性催化還原(SCR)轉(zhuǎn)換器。其關(guān)鍵是使用了一種叫做AdBlue的含32.5%尿素的水基溶液。該溶液存儲(chǔ)于附加的不銹鋼或塑料儲(chǔ)存箱內(nèi),通過計(jì)量閥被連續(xù)噴射到SCR催化轉(zhuǎn)換器之前的尾氣中。噴射量根據(jù)尾氣排放量的大小決定。在噴射之前,含尿素的溶液先通過一個(gè)格柵進(jìn)行充分霧化,在炙熱的尾氣作用下,尿素被轉(zhuǎn)化為氨,在與催化轉(zhuǎn)換器中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng),生成氮和水。與純氨不同的是,AdBlue溶液無毒、無味并可生物降解。大眾汽車公司計(jì)劃在汽車上設(shè)計(jì)一個(gè)額外的儲(chǔ)液箱,使車輛能夠儲(chǔ)存并攜帶足夠的AdBlue溶液。這樣,用戶只需在進(jìn)行常規(guī)車輛保養(yǎng)時(shí)增加一項(xiàng)簡單的工作,即加滿AdBlue溶液。而不必在車輛日常使用中增加額外負(fù)擔(dān)。按照美國相關(guān)法規(guī),該系統(tǒng)應(yīng)確保至少在15萬英里的行駛里程內(nèi)正常工作。
名聲顯赫的大眾汽車TDI
在北美,大眾汽車TDI可謂婦孺皆知。大眾汽車是美國柴油轎車領(lǐng)域首屈一指的先驅(qū)者,近年來,大眾汽車已在美國市場售出80多萬臺(tái)TDI轎車。而捷達(dá)車型則是北美地區(qū)柴油轎車市場的領(lǐng)跑車型。美國市場上首款標(biāo)配顆粒捕集器的SUV車型也是大眾汽車的產(chǎn)品——途銳(Touareg)V10 TDI。此外,大眾汽車之所以在美國最近的“汽車環(huán)保指數(shù)”評(píng)測中高居榜首,卓爾不群的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)功不可沒。在J. D. Power進(jìn)行的最新調(diào)查中,大眾汽車獲得了美國市場“最環(huán)保汽車品牌”的美譽(yù)。
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合共創(chuàng)綠色未來
大眾汽車的采用這項(xiàng)全新清潔柴油機(jī)技術(shù)是戴姆勒-克萊斯勒、奧迪和大眾汽車三大汽車公司于2006年11月底在洛杉磯汽車展上發(fā)起一項(xiàng)稱為Bluetec的技術(shù)合作聯(lián)盟的重要內(nèi)容之一——其重點(diǎn)是降低氮氧化物的技術(shù)。Bluetec將成為三家公司生產(chǎn)的“特別清潔、非常高效”的柴油轎車和SUV車型的專用標(biāo)識(shí)。該技術(shù)合作聯(lián)盟旨在進(jìn)一步鞏固和發(fā)展柴油車在美國汽車市場的地位。這三家汽車廠商均認(rèn)為清潔、節(jié)能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)必將成為未來汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳之選。參與該技術(shù)聯(lián)盟的汽車廠商在共用Bluetec的概念同時(shí),各自開發(fā)能夠滿足全球最為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù),并計(jì)劃進(jìn)行獨(dú)立推廣。
與此同時(shí),大眾汽車還在與其合作伙伴殼牌石油進(jìn)行著密切的合作,致力于開發(fā)可實(shí)現(xiàn)清潔燃燒的新型柴油燃料。利用天然氣和生物質(zhì)生產(chǎn)的燃油可在較為寬廣范圍內(nèi),對(duì)其化學(xué)組分進(jìn)行定制設(shè)計(jì),這種燃料既不含硫,也不含芳烴,其十六烷值幾乎可以在較寬的范圍內(nèi)人為定制,而顆粒排放也可削減三分之一。憑借TDI技術(shù)的巨大潛力,清潔、經(jīng)濟(jì)和動(dòng)力強(qiáng)勁的現(xiàn)代柴油機(jī)將引領(lǐng)潮流駛向未來。
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