汽油机颗粒物排放解决方案

摘 要：直喷式汽油机会排放出颗粒物。与现代化欧Ⅴ排放标准的柴油机相比，汽油机排出的颗粒物排放量甚至更高。但到底高出多少，行业内有着不同的看法。柴油机解决了颗粒问题，而今天的现代化直喷汽油机也面临这一问题。

关键词：直喷式汽油机； 颗粒物排放； 颗粒过滤器

中图分类号：TK411 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2016）03-189-001

一、颗粒物排放量

直喷式汽油机会排放出颗粒物。与现代化欧Ⅴ排放标准的柴油机相比，汽油机排出的颗粒物排放量甚至更高。但到底高出多少，行业内有着不同的看法。

对比柴油机和汽油机两种驱动配置方案发现：柴油机驱动配置略有优势。而两者鉴别率的界限则非常接近。DUH和VCD两大组织都把重点集中到了颗粒物数量上。两大组织与德国ADAAC一起进行了颗粒物排放测试。测试结果显示，直喷汽油机的颗粒物数量高于柴油机的极限值（从2011年9月开始，所规定的柴油机颗粒物极限值为6×1011颗/km）。根据这一检测结果，VCD在公告中称，直喷式汽油机排放出的超微颗粒物是柴油机允许值的30倍。

很长时间以来，欧盟的一个工作委员会就已经开始制定汽油机颗粒物排放的法规草案。2011年12月19日该委员会公布了草案，从2014年9月排放标准生效之日起，汽油机有害气体许可排放量为4.5g/km，颗粒物总数为6×1012颗。3年之后，颗粒物排放的数量必须减少到6×1011颗/km，与柴油机相同。

颗粒物数量和质量的检测结果

二、减排措施

在废气排放中，法律法规的制定者也在两种类别发动机中遵循着这样的规则：两者的解决方案逐步接近。但欧盟没有对如何贯彻落实作出规定：究竟是OEM厂商利用颗粒过滤器来满足欧Ⅵ排放标准要求，还是通过进一步改进发动机的燃烧，来减少颗粒物的排放。

对于上述方案，DUH和VCD两大组织没有提出反对。DUH目前也要求汽油机采用颗粒过滤器。然而，OEM厂商都不愿意在汽车排气管中使用不受欢迎的陶瓷滤芯。封闭式的颗粒过滤器虽然是公认的有效颗粒物过滤器，但它对发动机的设计却带来了不少麻烦。例如排气背压的提高将带来发动机在负载转换时的脉动，进一步提升了油耗；另外，过滤器也增加了车辆的重量，提高了生产成本；最后，它还会在汽车的日常行驶中经常出现问题。简单的照抄、照搬柴油机的颗粒过滤器是不可行的，因为汽油机有着不同于柴油机的排气温度和排气背压，这些都是在汽油机颗粒过滤器设计中必需考虑的问题。

尽管如此，汽车工业仍然在积极研发适合汽油机使用的颗粒过滤器。至少，零部件供应商们还希望从汽油机的颗粒过滤器中获得丰厚的利润。

“随着欧Ⅵ排放标准的实施，汽油机颗粒过滤器的问题也摆到了我们的面前。”埃贝赫公司相关负责人肯定地说道。而天纳克公司则相反，他们认为，OEM厂商将从汽油机的内部采取措施，解决颗粒物的排放问题。若必须采用过滤器，他们会使用传统的三元催化器，并将其集成在过滤器支路中，这样可以把结构空间和费用成本都限制在一定的范围内。

另外，据佛吉亚公司介绍，他们已经接到了多个用户的过滤器项目合同。他们预计，新的汽油机颗粒过滤器会比初期的柴油机颗粒过滤器价格更加实惠。

汽油发动机的颗粒过滤器终究会问世，老生常谈也会再次成为人们关注的焦点。然而，仅是限制在最低范围就够了吗？或者能否用更好的技术来替代？德国的工业企业再次面对欧Ⅳ柴油机的局面，希望这次做得更好。