衛(wèi)東
相對(duì)于純電動(dòng)車、燃料電池車、氫燃料汽車相對(duì)復(fù)雜的汽車工藝和技術(shù)而言,還有一種便捷的減排方法,那就是使用天然氣綠色燃料。
在1999年,為祖國(guó)慶生50周年之際,北京出現(xiàn)了一支世界上最大的天然氣公交車隊(duì),在長(zhǎng)安街、二環(huán)路上形成了一道亮麗的風(fēng)景線,讓人們對(duì)天然氣動(dòng)力也有了進(jìn)一步的了解,知道它不僅僅可以在灶臺(tái)上燒水、做飯,還可以驅(qū)動(dòng)汽車。
其實(shí)天然氣能源早已經(jīng)深埋在我的記憶里,在《創(chuàng)業(yè)》這部電影里,背著天然氣氣囊的公共汽車在當(dāng)時(shí)是一種落后的表現(xiàn),它激勵(lì)著鐵人王進(jìn)喜所代表的石油工人在大慶為打出石油而拼搏。而今天,一個(gè)追求返璞歸真、回歸自然的年代,人們又想起了那背在車頂上的氣囊——天然氣。
大眾經(jīng)濟(jì)性突出的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)
大眾集團(tuán)正在將動(dòng)力從單一的汽油和柴油向多樣化發(fā)展,如天然氣動(dòng)力汽車(natural gas vehicles)、插電混合動(dòng)力車、純電動(dòng)車,以及具有巨大潛力的燃料電池車,顯示出了大眾集團(tuán)巨大的變革力量。在2015年4月推出的jeans up車型,就包括了天然氣動(dòng)力,從44kW到55kW包括了3種動(dòng)力組合。其中就有和eco up!同樣采用了50kW的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。搭載3缸1.0L天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的up燃料消耗的經(jīng)濟(jì)性十分突出,每100km大約只花費(fèi)3歐元。其中在城市里的燃料消耗是3.6kg/100km,郊區(qū)是2.5kg/100km,綜合燃料消耗是2.9kg/100km,綜合路況的CO2排放只有79g/km,燃料效率達(dá)到了A+。90Nm的最大扭矩,最高時(shí)速約為164km/ h。大眾將天然氣存儲(chǔ)在車內(nèi)的兩個(gè)儲(chǔ)存罐中,總體積達(dá)到72L。其中一個(gè)天然氣儲(chǔ)存罐位于車輛的后懸架附近,并與一個(gè)10L的汽油油箱在一起;而第二個(gè)天然氣儲(chǔ)存罐則利用了備胎的空間。
eco up!并不只限于天然氣燃料,也可以使用再生生物甲烷等替代燃料。從植物副產(chǎn)品生產(chǎn),生物甲烷不爭(zhēng)奪食品作物,它也是CO2中性,因?yàn)檫@輛車在燃燒過(guò)程中排出的CO2等同于它作為農(nóng)作物種植時(shí)吸收的CO2。從稻草獲取生物甲烷的新方法將會(huì)進(jìn)一步減少對(duì)經(jīng)典天然氣的依賴。在德國(guó)的萊比錫每年都會(huì)有1300萬(wàn)噸的秸稈仍未使用,從理論上講它們可供400萬(wàn)輛天然氣汽車使用。2012年2月,從秸稈生物生產(chǎn)甲烷的工廠已經(jīng)在德國(guó)營(yíng)運(yùn)。而在中國(guó),每年有大量的秸稈只能燒成草木灰,不但污染了空氣,還造成了使用效率低下,如果能造成燃料將具有很大潛力。
自從1990年大眾和西門子在柏林聯(lián)合開發(fā)天然氣驅(qū)動(dòng)車輛以來(lái),大眾越來(lái)越重視天然氣作為替代燃料的重要性。在2012年大眾公司提供了六款天然氣動(dòng)力汽車:配備2.0 EcoFuel(80 kW)的開迪和開迪Maxi、途安1.4 TSI EcoFuel,配備1.4 TSI EcoFuel(110 kW)的帕薩特和帕薩特旅行款,新的50 kW eco up!,之后,高爾夫也將加入天然氣燃料的行列。
康明斯天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)
當(dāng)年北京天然氣公交車的發(fā)動(dòng)機(jī)就是來(lái)自康明斯的5.9L 6缸發(fā)動(dòng)機(jī),是在它的小排量6缸增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上通過(guò)加裝火花塞等點(diǎn)火系統(tǒng)和燃?xì)夤┙o系統(tǒng)使之完成了燃料上的轉(zhuǎn)變,在排放系統(tǒng)還安裝了當(dāng)時(shí)主要針對(duì)NOx氮氧化物的處理裝置三元催化器。而就在2015年4月,康明斯與廣州第一巴士有限公司在廣州美國(guó)領(lǐng)事館簽署了戰(zhàn)略合作備忘錄,旨在加強(qiáng)清潔天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在廣州及中國(guó)南方地區(qū)的應(yīng)用和推廣。這一清潔項(xiàng)目的合作充分利用了雙方在清潔能源技術(shù)和應(yīng)用的協(xié)同優(yōu)勢(shì),有望為廣州乃至更廣闊南方地區(qū)的綠色交通增添新的活力。
康明斯是全球領(lǐng)先的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造商,上世紀(jì)60年代中期就研發(fā)出了首款天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)??得魉挂彩堑谝患覍⑻烊粴獍l(fā)動(dòng)機(jī)引入中國(guó)的廠家。在去年,推出首款國(guó)產(chǎn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)L8.9G,發(fā)動(dòng)機(jī)升功率可達(dá)26.4kW/L,高于市場(chǎng)同類產(chǎn)品。它具有最大扭矩1200Nm,同時(shí)具備寬廣的峰值扭矩轉(zhuǎn)速范圍,動(dòng)力性能卓越。離合器接合扭矩可達(dá)到730Nm,相比于同類產(chǎn)品超出15%以上,大大提升車輛起步性能。
就在2015年5月,康明斯國(guó)產(chǎn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)系列的拳頭產(chǎn)品B6.7G正式揭開面紗。B6.7G是康明斯繼去年天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)L8.9G之后的最新力作,B6.7G依托康明斯成熟的B系列發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)進(jìn)行開發(fā),功率覆蓋141kW~188kW,峰值扭矩可達(dá)860Nm,滿足國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)。它是康明斯本地研發(fā)、本地制造的第二款發(fā)動(dòng)機(jī), 為8~12m的公交及客運(yùn)車輛量身定制,能夠滿足中國(guó)主流客車市場(chǎng)的需求。針對(duì)公交車輛起步頻繁的工況,精心調(diào)校低速扭矩,使其達(dá)到650Nm的離合扭矩,相比于同類產(chǎn)品超出15%以上,動(dòng)力十足。開發(fā)團(tuán)隊(duì)還采用多種創(chuàng)新方法提高發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度,大大提高司機(jī)駕駛體驗(yàn)。
這款發(fā)動(dòng)機(jī)的推出進(jìn)一步完善了國(guó)產(chǎn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品線,為中國(guó)用戶提供更豐富的功率段選擇。國(guó)產(chǎn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目依托東風(fēng)康明斯成熟生產(chǎn)技術(shù)和平臺(tái),整合全球最先進(jìn)的技術(shù)和康明斯豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),在中國(guó)實(shí)現(xiàn)本地研發(fā)、本地生產(chǎn)、本地服務(wù),起步即滿足國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步印證了康明斯“技術(shù)先鋒,驅(qū)動(dòng)綠色未來(lái)”的承諾。B6.7G凝聚了康明斯全球研發(fā)力量和尖端技術(shù),延續(xù)了康明斯可靠耐久的經(jīng)典品質(zhì),并保持極佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。B6.7G在秉承了康明斯產(chǎn)品動(dòng)力性強(qiáng)、可靠性好、清潔環(huán)保等優(yōu)秀品質(zhì)的同時(shí),深挖燃油經(jīng)濟(jì)性,大幅降低用戶使用成本。張家界易程天下環(huán)保客運(yùn)公司成為了B6.7G的首批用戶。
今天,康明斯天然氣產(chǎn)品線從5.9L到12L,為全球范圍內(nèi)廣泛的客車與卡車用戶提供動(dòng)力。康明斯采用先進(jìn)的電控技術(shù)、稀薄燃燒技術(shù)和冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng),使發(fā)動(dòng)機(jī)性能卓越,并滿足國(guó)五/歐五、歐六等嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)。康明斯對(duì)于環(huán)保技術(shù)的不懈追求,幫助客戶在大幅降低溫室氣體排放的同時(shí),有效提高能源利用效率。
一款發(fā)動(dòng)機(jī)適用4種燃料
馬瑞利率先在巴西推出靈活燃料技術(shù)(SFS)后,又發(fā)明了新的TetraFuel系統(tǒng)。TetraFuel系統(tǒng)對(duì)單一的ECU進(jìn)行了燃油管理的擴(kuò)展,使其能對(duì)4種不同類型的燃料進(jìn)行管理,這樣在同一輛車上既可以選擇汽油、汽油醇(混有22%酒精的汽油),也可以選擇純酒精或CNG(壓縮天然氣)作為燃料。
TetraFuel技術(shù)可針對(duì)各種駕駛情況來(lái)自動(dòng)選擇燃料,以在動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性之間取得最佳的平衡。TetraFuel 技術(shù)極大地降低使用CNG燃料的轉(zhuǎn)換成本。TetraFuel技術(shù)在原有設(shè)備中包含了氣體燃料的控制功能,這樣就不必像現(xiàn)在這樣,在改裝時(shí)增加一系列獨(dú)立的電子和電氣設(shè)備。TetraFuel系統(tǒng)采用馬瑞利自己開發(fā)的芯片,用單個(gè)ECU可同時(shí)對(duì)汽油和天然氣進(jìn)行優(yōu)化控制。與市場(chǎng)上現(xiàn)有的產(chǎn)品不同,Tetrafuel不是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝,而是集成了低壓系統(tǒng)(Low Pressure System),可切實(shí)提高燃油經(jīng)濟(jì)性并降低二氧化碳排放。該系統(tǒng)可根據(jù)各種駕駛情況來(lái)選擇最佳的燃料,在使用時(shí)無(wú)需切換裝置,并且不會(huì)造成功率損失。TetraFuel系統(tǒng)是基于完全集成的低壓系統(tǒng),該系統(tǒng)為汽車制造商提供了一種重要的成本優(yōu)化手段——TetraFuel集成式進(jìn)氣歧管總成。
雖然馬瑞利公司的TetraFuel技術(shù)是100%在巴西進(jìn)行研發(fā)的,但可以推廣到其他在降低汽車整體污染排放水平方面面臨巨大環(huán)境壓力的地區(qū),如北美、中國(guó)和歐洲等。
在泰國(guó)旅游時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)高速上跑著許多天然氣燃料卡車,在國(guó)內(nèi)除了天然氣公交車隊(duì)外,也能看到天然氣燃料卡車了,而天然氣燃料家轎還比較少見。天然氣作為一種近乎免費(fèi)的能源,還是有著巨大的挖掘潛力,以實(shí)現(xiàn)中國(guó)豐富的天然氣儲(chǔ)量所帶來(lái)的綠色效益。就在2015年6月,著名化工與能源企業(yè)巴斯夫和大眾聯(lián)合在2015年10月底頒出第四屆“Science Award for Electrochemistry”獎(jiǎng)項(xiàng),總獎(jiǎng)金達(dá)到10萬(wàn)歐元,一等獎(jiǎng)為5萬(wàn)歐元,以表彰那些對(duì)綠色能源做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。