曼公司先进技术的运用(二)

2005-04-29 00:44
中国汽车市场 2005年10期
关键词:微粒燃料电池废气

小 江

废气再循环系统和微粒过滤器——满足欧Ⅳ排放标准

曼商用车集团从1999年起就开始将EGR废气再循环系统运用在了发动机中。随着持续不断的对EGR废气再循环技术的改进,已经成为曼公司满足即将在2006年秋季实施的欧Ⅳ排放标准的基础。通过加大废气再循环量以及无需维护的微粒过滤器MAN PM-KAT的运用,满足欧Ⅳ排放标准对于曼公司来说已经不成问题。

1.优异的技术。

MAN D20共轨喷油发动机是曼公司特别研制用来满足欧Ⅳ排放标准的发动机。废气再循环技术使NOx的排放值降得很低,满足欧Ⅳ要求。微粒过滤器MAN PM-KAT也运用在该发动机上,使得微粒排放量减少80%,同时还大量消除了极细小的微粒(<40nm)。

2.无需维护,极具经济性。

微粒过滤器MAN PM-KAT将废气在分离器中形成涡流再通过烧结的无纺布进行过滤,从而将微粒分离。溶解在这些无纺布中的烟尘微粒在氧化催化器的作用下生成了NO2(2NO2+C→2NO+CO2)。通过不断的这一化学反应过程就能够将那些细小微粒彻底消除。

相对于SCR催化氧化方案,微粒过滤器MAN PM-KAT技术无需添加像AdBlue尿液这样的添加剂。因而曼的方案操作起来更加安全,而且可以承受负荷达150kg。

各种清洁能源方案

目前公路交通运用的主要能源是生化石油,而生化石油不是取之不尽用之不竭的,并且使用生化石油的后果是对环境造成巨大的污染,尤其是在交通密集的地区。目前首要解决的问题就是降低CO2的排放,减少对人类和自然环境的危害,同时防止生化能源资源的枯竭。

为了实现这一目标,有必要开发可替代能源,同时要满足越来越高的移动性要求以及环保性要求。在这一范畴里曼公司提供了以下一些解决方案,其中一些已经被批量运用,一些还在继续研发当中。

1.天然气动力——安全、环保、安静

曼公司开发的天然气动力对世界环境的保护作出了巨大的贡献。目前该技术已被成熟运用,借助于现代发动机技术和废气处理技术,使目前的自然吸气式发动机和稀燃增压发动机已经能够满足EEV排放值以及准备在2008年实施的欧Ⅴ排放标准。借助于模块化的存储系统,无需担心车辆的单次行驶里程。

目前有几种不同的压力存储器,主要区别在于造型、体积、质量和价格。曼公司已经在低地板客车系列以及城市公交车和长途旅行车上成熟运用了天然气驱动方式。

2.氢动力——未来的移动动力

全世界都已经认可了氢能源将成为未来能源的主要角色。曼公司已经研制出了采用氢作为燃料的发动机以及未来采用燃料电池式驱动方式。早在1996年,曼公司就率先在全世界展示了采用氢动力的客车,它采用了氢燃料发动机和液态氢存储罐。1999年曼公司推出的采用氢燃料发动机的低地板多节客车已投入慕尼黑机场的旅客接送工作。这些车辆上的氢是压缩形式的。这些客车的运营有效地证明了氢燃料发动机完全能够应付日常的使用。

3.燃料电池动力——零排放解决方案

具有创新意义的PEM燃料电池技术,对未来采用氢代替传统燃料具有非常重要的意义。采用燃料电池驱动方式能够真正提供无污染的货运及人的运输,特别适用于城市交通的发展。

曼公司在2000年推出第一代采用燃料电池技术的客车,并在一些公交线路上进行了试运行。在2004年5月,第二代燃料电池客车面世。与第一代完全采用燃料电池作为动力不同,第二代采用了混和动力形式。它除了装载燃料电池设备还装载了一个电动能量存储装置,车辆行驶所需的动力由这两个装置共同承担。电动能量存储装置可以将车辆制动的能量存储起来并加以利用,从而减少燃料的消耗。这种客车上采用的混合动力驱动方案,同样适用于轿车和载货车。

4.柴油电动动力——带有制动能量存储的柴油电动方案

除了进一步改善传统柴油发动机的功效外,曼公司还在寻求一种运用在客车和载货车上新的动力方案。新方案的目标在于进一步降低有害物质及CO2的排放,而且燃料要尽可能的环保。

在采用传统动力系统的城市客车上,车辆制动时产生的能量近1/3被转换成热能而浪费掉了。利用适合的存储装置可以将这种制动能量存储起来,并在下一步的加速过程中加以利用。

在这样的思路下,曼公司开始研制带有制动能量存储的柴油电动方案,就是在柴油电动驱动方案的基础上加一个电动的高效存储装置。通过一个集成的能量管理系统对存储装置与驱动系统间的能量流进行控制。这样就产生了一个非常高效的系统,并大大降低了燃料的消耗。特别是给附近的居民以及乘客也带来了好处,因为该车辆在离开车站时减少了扰人的排放(包括噪声和废气)。

作为制动能量存储器采用了最新的高效电容器技术(被称作Ultracaps),相对于其它的一些能量存储器,如电池或飞轮存储器,具有更高的功率密度、功率吸收能力,以及更高的效率、可靠性和无需维护等特性。

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