满足国Ⅳ，不需要后处理系统也可以——德国曼(MAN)国Ⅳ柴油机2种技术路线简述

东 方

随着排放标准的不断升级，世界著名的商用车制造商——德国曼能够在世界商用车技术领域颇有建树，其在发动机、车桥等关键零部件领域开展的卓越研究功不可没，比如在满足排放标准方面。德国曼拥有一系列的清洁环保发动机，可以满足从欧Ⅲ到欧Ⅵ的各种排放标准。下面，简单介绍一下德国曼柴油机为达到国Ⅳ排放标准而使用的2种技术路线。

面对国Ⅳ，德国曼一切就绪

近年来的环境污染问题，让中国政府非常重视汽车尾气排放标准的不断升级，尤其是对一直被外界认为排放量较大的重型柴油机，令其实施国Ⅳ标准早已被提上日程。

目前，德国曼为重型柴油机满足欧Ⅳ标准准备了2种技术路线：一种是采用SCR后处理技术(SCR，选择性催化还原技术)，主要应用在以D20和D26为主的大排量重型发动机上；另外一种是EGR技术(并辅以提高燃烧压力等技术)，可以不安装后处理系统即可满足国Ⅳ排放标准，目前主要应用在D08系列中低排量发动机上。

而针对中国市场，德国曼在满足国Ⅳ排放标准时，基于中国的油品、道路及不同使用环境等特殊问题，为保证车辆更好地运行，不仅对产品作了适应性改进，而且已做了充足准备。

对于D20、D26系列大排量发动机，为满足国Ⅳ，德国曼采用了SCR后处理技术。据介绍，该系列发动机已在中国投放2年多时间，能够完全适应中国用户的各种使用环境，运行效果十分理想。不仅如此，该系列发动机还适应油品质量的波动。

对于D08系列中低排量发动机，德国曼可以不需要安装后处理系统，也可满足国Ⅳ排放标准。该系列发动机不仅结构简单，而且维修成本、使用成本和燃油消耗都很低，也可以适应低质量的油品，包括含硫量达500 ppm的燃油。

满足国Ⅳ无需后处理系统，但需辅以其他技术

欧洲实行欧Ⅳ排放标准时，德国曼在其发动机上采取了传统的第2代EGR+DPF技术(EGR，废气再循环装置；DPF，柴油机颗粒捕集器)，因其带有后处理系统，因而对油品的要求较高。因此，针对中国等欧洲以外区域油品含硫较高的情况，德国曼开发了可不安装后处理系统也能满足欧Ⅳ的发动机。

该发动机需采用第3代EGR技术，由欧Ⅴ发动机演变而来。不同的是，德国曼在欧洲采用EGR+DOC路线(DOC，柴油机尾气氧化催化转换装置)；在中国，因现阶段重型柴油车还只是实施国Ⅳ标准，所以在原有技术基础上，仅去掉后处理装置，并重新标定ECU，便可满足国Ⅳ排放标准，这种技术路线的发动机功率覆盖250～340 PS。目前，EGR+DOC技术已在欧洲应用，而且是德国曼应对欧Ⅴ排放标准的一种主流技术。

除了取消DOC装置，为了能让应用第3代EGR技术的发动机真正达到国Ⅳ排放标准，德国曼还将发动机的燃烧压力提高，有助于降低颗粒物的排放；同时，将再循环的废气量增加。以前，再循环的废气量只有20%，现在可以达到25%～30%，理论上甚至可以达到35%。再循环的废气量提升之后，NOx的排放量就会相应下降。

德国曼在机械方面也做了改进，如提高进气压力。一般发动机的进气压力只有1.8～2 bar，而德国曼柴油机的绝对压力提高到4 bar，相对压力达到3 bar，充分增加了进气量，使燃烧更充分，燃烧效率更高。

此外，德国曼还调整了map特性，经过2级增压、2级中冷之后，中冷器出口温度可只比室外温度高5°。进行了这些改进后，发动机的性能就会提高很多，在去掉DOC装置后也完全可以满足国Ⅳ标准要求。

应用第3代EGR技术的发动机的主要技术特点

上面已经谈到，辅以其他技术，采用第3代EGR技术的德国曼发动机，在不采用后处理装置的情况下，仍然可以满足Ⅳ标准。其采用第3代EGR技术的发动机具有以下特点：

(1)燃油系统采用1800 bar的共轨燃油系统，9孔喷油器。

(2)进气中冷系统采用2级增压、2级中冷技术(低压增压/低压中冷、高压增压/高压中冷)。用于中冷的冷却液首先经过2次冷却，其温度与外界温度相差无几，保证了中冷后的进气温度根据需要不高于环境温度5 ℃，进气压力绝对值达到4 bar。

(3)改进燃烧室结构、优化燃烧、提高燃烧压力和温度。

(4)EGR率闭环控制，从而保证发动机的性能和排放满足要求。该系列发动机的EGR率由以前的最大20% 增至25%，甚至更高。

(5)控制图谱的改进。

总之，第3代EGR技术一方面通过极大提高进气量、提高燃油压力和燃油雾化效果、提高燃烧压力和温度、改进燃烧室、优化燃烧控制图谱，从而使燃烧极为充分，为增加再循环的废气量留有足够的空间。另一方面在保证发动机性能和颗粒物等排放指标满足要求的情况下，加大再循环废气量，降低NOx，即使不配置DOC也能很好满足国Ⅳ标准。