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天然气卡车氮氧化物排放高于柴油车?冤!
2017年05月18日 19:16 中国汽车报 刘晓烨

  根据环保部今年发布的《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》(简称《方案》): 7月底前,天津港不再接收柴油货车运输的集港煤炭;9月底前,天津、河北及环渤海所有集疏港煤炭主要由铁路运输,禁止环渤海港口接收柴油货车运输的集疏港煤炭。据称,《方案》实施目的是“减少重型柴油车污染排放”,因此重卡行业人士推测,天然气车应该可以使用,并将获得市场机会。

  然而,不久前有媒体发文称,某环保部专家表示,天然气卡车也在环渤海港口禁运之列,因为其氮氧化物(NOx)排放高于柴油车,而氮氧化物是造成空气污染的重要原因之一。这篇文章写道:“国内天然气卡车氮氧化物排放较高的原因是,发动机技术路线与国际主流路线不同。国内天然气卡车发动机采用稀薄燃烧技术,后处理采用氧化催化器(DOC)。这种发动机技术燃烧温度非常高,大大高于柴油发动机,而在高温下极易产生大量氮氧化物,并使得尾气后处理系统迅速老化。在车辆行驶几万公里之后,污染物就无法得到有效控制,排放比柴油车还严重。而在美国,天然气卡车发动机采用当量燃烧技术,后处理采用三元催化器(TWC)。”

  一时间,这篇文章引起业内一片哗然。《中国汽车报》记者日前向多位天津地区的重卡经销商求证,天然气卡车运行是否受到限制,他们均表示目前尚未收到相关通知。那么,上述新闻报道中提出的“天然气卡车氮氧化物排放高于柴油车”又是否准确?经过多方采访,这种说法也值得商榷。

  ■ 国五燃气发动机排放理应达标

  燃气车与燃油车的排放标准不在同一个国标文件中规定,是否燃气车的排放标准中,对天然气卡车的氮氧化物排放限值要求低?康明斯(中国)技术负责人席跃进告诉《中国汽车报》记者:“国五排放标准对柴油机和天然气发动机氮氧化物的限值要求是一样的,同样满足国五标准的天然气卡车,氮氧化物系统排放不会高于柴油机。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德也向记者肯定:“达到国五排放标准的天然气发动机和柴油发动机,氮氧化物排放量是一样的。”

  此外,前述网文中对天然气发动机工作原理的描述也并不准确。中国重汽技术发展中心动力设计院新能源所所长孙霞向记者解释了国五排放标准天然气发动机的工作原理。国五排放标准的天然气发动机确实都采用稀薄燃烧+DOC技术以对氮氧化物进行缸内净化,即在发动机内就使氮氧化物达标,后处理系统只负责转化一氧化碳和碳氢,即后处理并不涉及氮氧化物。“氮氧化物在发动机中已通过稀薄燃烧的技术策略处理完毕。若是符合国五排放标准的天然气发动机,即使没有后处理系统,排放的氮氧化物也应该是达标的。”孙霞强调。

  ■ “没有清洁燃料,只有清洁燃烧”

  在采访中,多位发动机专家均向《中国汽车报》记者表示,不能简单地对天然气发动机和柴油发动机排放下定论。天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室主任尧命发表示:“对于发动机来说,没有清洁燃料,只有清洁燃烧,如果没有做好维护,不论天然气发动机还是柴油发动机,都可能出现不达标的排放。”

  一台天然气发动机出厂时满足国五排放标准,但在实际运行过程中,若稀薄燃烧没有控制好,氮氧化物排放便可能超标;同样,柴油发动机在认证过程中满足国五排放标准,若在实际运行中,车用尿素的质量、喷射量的控制不够精确,氮氧化物的排放量同样会超标。“所以不能绝对地说,天然气发动机不清洁,柴油机清洁,反之亦然。”姚春德也对《中国汽车报》记者说,“一概而论的说法有失偏颇。”

  那么,当量燃烧+TWC技术路线就绝对“安全”吗?长安大学汽车学院教授刘生全向《中国汽车报》记者表示,在这条技术路线中,后处理系统负责处理氮氧化物、一氧化碳和碳氢,即三元催化器要把发动机燃烧产生的这些污染物催化、还原后,才能排放出去。“但必须满足一些条件,三元催化器才能很好的工作,比如发动机空燃比要达到理论数值,若这一过程出现问题,三元催化器的转化效率便会受到影响,污染物便无法得到有效处理。”刘生全说。所以,采用当量燃烧+TWC技术路线的天然气发动机,其排放也有可能超标。

  “不论哪一类发动机,在实际运行中都需要精准控制,排放才能始终达标。”姚春德说,“目前,天然气发动机和柴油发动机都有这个缺陷,即认证时合格,运行过程中一致性不能保证。”

  ■ 后期监管和维护才是关键

  一些天然气发动机在出厂检测时排放合格,实际运行中却排放超标,这是否表示我国天然气发动机技术水平不高?这种情况该如何解决?尧命发表示,并不能说我国目前的天然气发动机技术水平不高,不论稀薄燃烧+DOC还是当量燃烧+TWC技术,我国现在都能生产出满足排放标准的产品,关键在于后期的监管和维护。“任何一项技术都不是一劳永逸的。排放控制是一个精确运行的系统,即便是柴油发动机,后期不维护,排放也可能超标。所以与技术路线无关,重要的是后期监管和维护。”他对《中国汽车报》记者说。

  每一种技术路线都有自己适合的、配套的维护方法,做好一系列保养,排放就都可以达标。尧命发说:“我们可制定法规、建立制度确保发动机的排放性能,比如行驶一定里程后必须进行保养。”

责任编辑:李沛洋
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