国Ⅳ阶段柴油车排放控制装置特征结构分析

王虎　贾宝会　闫志强

摘 要：文章从符合国Ⅳ排放水平的柴油汽车排放控制技术路线入手，通过实地调查获得实现该技术路线的排放控制装置的各种结构，对各种自然结构进行分析归纳得出符合国Ⅳ排放水平的柴油汽车特征结构，从而找到一种快速判断国Ⅳ车辆的方法。

关键词：国Ⅳ排放；柴油车；特征结构

自从2015年1月1日柴油车国Ⅳ排放标准在国内全面实施以来已经有一段时间。目前，进入到流通市场的商品柴油车辆和马路上行驶的各类柴油车辆理论上讲都应该符合国Ⅳ排放标准。实际情况究竟如何，可能并非简单。在交通环保部门执法过程中，有时需要判断一辆车是否符合某一排放标准。上述情况的存在给交通环保部门的执法带来一定的考验。

汽车所能达到的排放水平通常由它所采用的排放控制技术路线实现，排放技术路线通常由发动机技术和后处理技术组成[1]。不管是哪种技术，或者是多种技术的组合，都会体现出一定的特征结构。所谓特征结构，即在排放控制技术的自然结构中容易被人们识别和把握的具有代表性的典型结构。如果能够找到并抓住排放技术路线的特征结构，就能很快对汽车是否符合某一排放标准作出初步判断。这大大降低了交通环保等部门的执法成本，为执法活动提供借鉴和参考。

由此，我们对实现国Ⅳ排放水平的技术路线进行了梳理。对于国内的柴油车辆，主要是在国Ⅲ的基础上通过两种途径升级实现：一种是电控单体泵/高压共轨+废气再循环（EGR），一种是电控单体泵/直列泵/泵喷嘴/高压共轨+选择性催化还原（SCR）[2]。

针对以上两种技术路线，为了把握实现该技术路线的排放控制装置的各种自然结构，课题组利用本校的图书资源和电子资源，查阅了大量的资料。课题组成员15人次深入到工业区、商业区的停车场进行实地调查，共调查了376辆各类柴油车辆，拍摄照片1082幅。同时，还对威孚金宁、上海博世、南岳电控、康明斯4家排放控制装置的生产企业以及潍柴等3家发动机生产企业进行联系并获得汽车排放控制装置的相关信息。

由于各排放控制装置都由若干零部件组成，结构较为复杂。为了便于分析以找到特征结构，对各排放控制装置按照自然结构的特点进行了分解。电控单体泵分解为带电磁阀的泵体、高压油管、喷油泵、控制单元和其它五部分自然结构，高压共轨系统分解为高压油管、共轨管、喷油器、ECU单元和其它五部分自然结构，废气再循环系统（EGR）分解为EGR阀、EGR冷却器、真空泵、真空调节器和其它五部分自然结构，选择性催化还原（SCR）分解为尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴、尿素管和其它五部分自然结构。以此制定了调查问卷，调查问卷的部分内容见表1。

本次问卷调查于2014年10月16日至2014年12月25日期间分5个批次展开，发出问卷的地点有学校、停车场、商业区、居民区、工业区，以求获得不同人群对问卷的反馈信息。共发出问卷178份，收回有效问卷150份。以此作为原始数据并统计分析如下：

对问题一的统计结果见表2。从表2可以看出，普通民众对柴油汽车排放控制技术认知度普遍较低，最高不超过三成。认知度最高的是EGR系统，这可能与该系统较早应用与汽车排放控制领域有关。人们对电控单体泵的认知度最差，在调查过程中发现有些具有相当文化水平的学生或从事汽车相关行业的工程技术人员也不熟悉电控单体泵。这实际上也代表了未经专业培训的交通环保部门执法人员的普遍认知水平。

对问题二的统计结果见表3。由表3可以看出：对于电控单体泵系统来说，85%的民众选择通过观察带电磁阀的泵体来判断柴油车是否装有该系统，这一比例远远高于选择其余项的比例，说明普通民众对这一点的认识高度一致。由此，带电磁阀的泵体可以作为电控单体泵系统的特征结构。同样，在高压共轨系统中，选择共轨管的人数比例最高，达到83%，共轨管可以作为高压共轨系统的特征结构。在EGR系统中，民众对EGR自然结构的认知比较均衡，一部分人认为EGR阀可以作为EGR系统的特征结构，这一比例为43%；另一部分人认为EGR冷却器可以作为EGR系统的特征结构，持这种观点的人约占29%。我们认为，虽然EGR冷却器体积较大，容易识别，但并不是所有的EGR系统都有EGR冷却器。所以，选择EGR阀作为EGR系统的特征结构比较科学。对于SCR系统，由于尿素箱体积较大，位置常常在燃油箱附近，比较容易识别，所以，选择尿素箱作为SCR系统特征结构，这与民众选择相一致。

根据以上分析，确定了符合国Ⅳ标准的柴油车特征结构，通过这些特征结构，可以制定一些方法很快判断被检车辆是否符合排放标准。

参考文献

[1]方茂东.我国汽车排放与控制[J].汽车技术，2002，6：1-4.

[2]许建昌，许心凤.相关行业应对重型柴油机国Ⅳ标准实施基本情况[J].汽车与配件，2009，52：22-25.

作者简介：王虎（1980-），男，河南南阳，天津科技大学应用文理学院，讲师，硕士，研究方向：汽车排放技术。