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2015年起,我國對機動車統一執行國IV排放標准。日前,從天津大學獲悉,該校由中國工程院院士蘇萬華教授領銜的團隊與濰柴動力股份有限公司、四川中自尾氣淨化有限公司合作,成功研發了國內具有完全自主知識產權的滿足歐VI排放標准的高效率、低油耗重型柴油機——TJU-WP12柴油機。
TJU-WP12柴油機通過了中國汽車技術研究中心執行的WHSC、WHTC和WNTE歐VI法規檢測,各項指標均與國際同類先進發動機相當。TJU-WP12柴油機擁有包括發動機電子控制單元(ECU)和後處理系統的完全自主知識產權。TJU-WP12柴油機還留有20%-30%的排放餘量。最低燃油消耗率?190g/kWh,國際平均水平為195g/kWh(根據AVL-李斯特公司在歐洲對發動機最低油耗的統計)。
在我國,使用柴油的卡車是汽車尾氣污染的大戶。研發團隊通過研究實際車輛城市工況和相關法規要求,實現了燃燒過程的油氣混合率與化學反應速率的協同控制,實現了全工況(城市道路、高速公路、鄉村道路)高效清潔燃燒。
該機在開發過程中攻克了幾大技術難題,克服了爆發壓力低、最大噴射壓力低的困難,實現了低污染、低油耗的目標。提高發動機的爆發壓力有助於降低油耗,國際同類機型的允許最大爆發壓力普遍超過20MPa,TJU-WP12柴油機的設計團隊在該指標低至16.5MPa的前提下取得了達到國際先進水平的燃油消耗率。國際同類機型燃油供給系統的最大噴射壓力通常大於200MPa,而該柴油機燃油供給系統的最大噴射壓力為180MPa,大大降低了發動機的生產制造成本。
研發團隊先後提出了低溫燃燒-高密度低溫燃燒理論和控制技術,發明和開發了自適應進氣門晚關系統,開發了兩級增壓系統、低壓排氣再循環系統的匹配控制策略,提出了優化燃燒的『六小基本原理』。團隊還自主開發了發動機電子控制系統(ECU)的硬件和軟件系統,是迄今國內自主開發的功能最強大、最智能化的發動機控制系統。發動機基於模型的瞬態過程控制策略和軟件滿足了法規苛刻的瞬態運行工況的排放要求。
歐VI排放標准是歐盟目前實行的最新的發動機排放標准,對氮氧化物以及細微顆粒物(PM)的排放要求更加嚴格。據悉,新加坡近日宣布將於2018年對其柴油動力汽車實行歐VI排放標准,2017年9月1日起,該國對其汽油動力汽車實行歐VI標准。