来源：搜狐汽车
作者：综合报道
【编者按】2010年7月16日中国汽车工程年会技术峰会暨中国汽车技术首脑论坛举行，论坛以“汽车与可再生能源”为主题，通过主旨演讲、圆桌访谈和技术交流等多种形式，探讨后哥本哈根时代汽车工业解决能源危机、环境污染等多种问题的途径和愿景。以下是会议第四部分技术与交流主会场的会议实录。
主持人：下面请余卓平教授。请他主持这次大会。
余卓平：第一个报告是“满足当前排放标准的液化天然气发动机”，我们有请艾普拉斯-伊狄达集团商用车动力总成项目经理Xavier Ribas先生来发言。
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| 请艾普拉斯-伊狄达集团商用车动力总成项目经理Xavier Ribas先生 |
Xavier Ribas：我发言的主题是跟大家介绍一下液化天然气发动机，尤其是用于卡车的液化天然气发动机。我们公司在中国还不是很知名，我们是一家西班牙工程公司，有900多个工程师和技术人员，我们与非常多的OEM进行合作，也与很多的供应商进行合作。我们也有非常先进的技术和测试设备，包括一个先进全面的测试场地和一个实验室。大家可以看到，我们在上海也有自己的办事处，所以我们目前来自于中国的团队也给我们提供了非常多的支持。
（图）向大家介绍一个实际的项目，这并不只是一个演示的项目。我们知道对于未来的排放要求以及现实的排放要求来说，欧洲有欧五标准，但是未来的要求会是什么呢，除了欧五的标准，还可能有欧六、欧七，对于欧六来说它有一些新的变化，比如像新的认证周期，包括冷启动和热启动的测试，在欧七的发展之下还需要纳入一些其他的参数，二氧化碳的减排量、混合动力量、替代燃料的使用情况等等。目前欧洲主要的标准还是欧五标准，对于欧七标准来说它会对二氧化碳排放有更高的要求，它也会对于替代能源的使用制定强制性的标准，从而减少排放量。大家可以看到，这种高密度的LNG发动机的研发属于前几年的努力，当时的初衷是满足消费者的需求，帮助消费者解决他们在燃料成本方面的负担，尤其是对于那些车队的运行来说燃料是一个非常大的成本。下面来看一下重型卡车市场，99.5%在路上跑的重型卡车燃烧的都是柴油，这些重型卡车实行的是欧三和欧四的标准，他们所使用的发动机都是六缸的发动机，排量是10至14升。今天大家都使用的是高压的柴油发动机，而且还使用EGR或者是满足欧五标准的发动机，目前可用的NG的发动机是6至8升，所以市场上存在非常大的需求，我们需要更大功率的发动机，但也同时需要他们能减少油耗并提升发动机的最大功率。对于我们来说，我们在研发技术的时候一定要满足监管的要求，在提供解决方案的时候一定要满足市场的实际需求，比如需要进一步提升发动机的功率，进一步减少成本，而且需要进一步提升燃油效率等等。好的，这里是关于西班牙LNG的发展情况，对于其他的国家来说不太适用，但是大家可以看到在西班牙90%的天然气是直接来自于液化天然气，在西班牙天然气的运输都是采用液化运输，LNG的西班牙价格很便宜，我们有非常标准的天然气站来接收这种天然气。（图）项目目标，我们要将典型的柴油重型卡车转换成为天然气重型卡车，对于我们高密度的引擎，像NG运行转换的时候我们希望它的功率达到450HP并且扭矩达到800，在西班牙和欧洲的主要城市都制定了非常严格的排放标准，对于发动机转换项目实施过程中也要进一步的满足排放的监管要求，我们跟OEM进行合作，我们有欧洲很多的供应商进行合作向市场提供最能够满足市场需求的产品，比如我们提供了480马力使用LNG的卡车，并且满足这些卡车的运行需求。
（图）项目定义
这里是一个工程环，从我们的测试场地到引擎的较准，再到圆形的设计，到机准引擎再到卡车的测试，我们采用了CAV，我们也会对基础圆形进行较准，接着把这些圆形安装在客车中在实验场内进行测试。我们所选择的一个对照组的重型卡车是依维柯480柴油。我们主要的目标是认证这些引擎，来真正的投入到市场，并实现商业化的运行，我们对不同的市场有不同的测试和要求，我们会考虑欧洲的商品周期的要求，也会采用欧五的生命周期要求来进行认证。
（图）向大家介绍NG发动机的概念
发动机要纳入到车辆中，在车辆中纳入了非常多的通讯系统，也与整个车辆的所有电子系统之间实现了发动机的匹配，我们也建了LNG的池子和NG的油箱，并设立了新的系统来保证油箱的油泵正常运行，（图）设置不同的电子连接系统的数据。对于在市场投入商业运行的时候我们性能的目标是我们的工效能够达到450，扭矩达到大约1500的引擎，一些外部结构、发动机、阀门、传感器等等，我们主要的目标是减少OEM的成本，同时也要使用更高更优化的为涡轮发动机实现瞬间的功率。我们也使用了LINB的涡轮发动机，也进一步提升了发动机的效率。另外也需要使用合理的排放减少系统，从而我们尽可能优化的使用催化剂以及润滑油系统，才能够减少排放，满足欧三、四、五的要求。我们采用了多个不同的注视系统来控制发动机缸之间参数的变异值。
（图）对照组的发动机的研究，我们可以看到，我们对发动机缸技术了研究，研究了柴油发动机中所使用的机械的使用方案，而且还引入了新的改进，在我们LNG的发动机中改进了图轴、摇手和制控系统，我们制定了发动机的模拟模型，在进行NG发动机模拟的时候我们选择了各种各样的市场因素，比如像是监管因素以及市场中VGT的优化因素以及ESC的生命周期、校准的因素，我们还用3D的模拟，主要是进一步的检查不同的发动机中零部件的工效，我们优化了注射器之间的间隔，以及制定了更为完善的流程，进一步优化了活塞的设计，可以提升内燃机的效率。这是我们最后的CAD模型，我们要将所有的组件集成在这个新的发动机上，我们所面临的问题是在模拟的过程中我们需要找到那些项目中最为关键的成功点是什么，我们也要帮助我们的工程师解决那些把不同的组件纳入到发动机中的技术性的问题。比如我们需要设计一个全新的燃烧系统，我们需要对凸轮轴进行改进，我们需要对新的燃火、注射等系统进行新的设计，我们要确保燃油在发动机中不能泄露，能够得到充分的燃烧，液化天然气不会泄露以及不会受到外部因素的影响和冲击。目前我们也在设计新的ECU，我们跟供应商也在讨论是否对新的ECU有兴趣，对于这样的引擎来说ECU是很好的设计，我们还设计了很多新的硬件和软件的平台来用于天然气发动机。我们目前在市场上还没有现有的解决方案，所以不得不解决一些全新的技术问题，包括硬件和软件方面的问题。目前这个发动机已经接受了1000的标准认证，现在发动机已经做好准备向市场投放。
（图）校准，校准非常重要，我们需要研究它的顺市周期，以及欧三的认证，这些顺市周期的任务也很重要，我们要确保在我们的实验室中采用测试台对引擎进行校准，同时也要考虑对发动机缸的压力测量，同时能优化燃烧，对点火时间、阶段和算法的研究也进一步的做了优化，并且避免误打火、误燃烧。另外还有催化剂的运行和优化也是很重要的。
（图）测试台上的真实的发动机，大家可以看到，这是CAD的设计模型跟真实的发动机之间非常的相似。我们所使用的不同来自于市场上主要供应商的一些组件，以及我们自己公司的ECU的产品。大家来看一下测试的结果，我们测试了ESC动态的测试，做了基线的DOC的催化剂的ESC的测试，并对结果进行比较，我们使用同样的系统进一步拓展测试的结果，也可以使用不同种类的发动机来发展我们的测试平台。但对于ETC来讲可能没有办法使用这样的后处理方式，但也要考虑到这些后处理的一些处理。接下来看一些在循环中的情况。首先看到的是加强循环，整个过程中我们必须要注意的是再校准，另外对于ETC的优化，以及注意这种NIGING在催化剂中的使用，所以说这种过程比静态情况下还要复杂，还要根据欧四来平衡整个引擎的CO以及THC的水平。
（图）最后的配制方面我们使用的是DOC的催化剂，而且我们把它进行再次的验准以及测试，我们现在使用欧四或五的现行模式当中已经集成了这一系统，我们可以使用这些尿素的喷射器来降低NOX的排放，另外也可以降低内燃机中NOX的排放，因为相对来讲温度较低，并且对于NOX的排放来讲是很关键的。这种因素是在欧五标准中不被允许的，所以我们使用这样的配置的方式给我们有更好得几乎使我们满足欧四、欧五方面的要求。
（图）这是我们在二氧化碳排放在整个工况循环中测试的情况，首先是燃油方面，先看到的是引擎燃油油耗被得到了优化，特别是在一些关键点上。相对来说，这些变速以及常速的情况下的不同的情况，更重要的一点是我们可以实现超过750公里的驾乘范围，所以说在西班牙的城市，或者在法国和西班牙之间来驾驶的话，或者是区域中间800公里之内，都可以使用这样的技术来实现联通。这是我们的一些基准的研究，我们把它与一些基准的卡车设施系统进行对比，我们通过使用这种去活化的方式实现20—25%二氧化碳的降低，并且这种发展目标主要是集中在NVH和ECU的一些算法当中，并且我们认为对于ATC来讲这也是一种非常好的方式，我们能够实现比较低的负荷，表现逐渐可以与整个的汽油机表现相近，下一步我们也将在同样的项目中有一系列的这种发展。刚才讲过了我们去活化的方式可以实现15—20%二氧化碳的减排，同时也提到了负载降低，但实际中表现和算法的情况稍微有一定的差别，因为对于一些大型的发动机油六个气缸的情况下会稍微有所不同，所以说这是一个新的趋势，也是我们在进行研究的一部分。
（图）给大家展示一下应用的情况。
这是我们另外的一部引擎，它实际上相对来说情况比较的相似，但它主要是应用在一些重型卡车中，这是安装在一些比如像梅赛德斯大型卡车中，使用的是基本的系统，它的性能和大型的发动机的性能比较相似，而且可以在LNG的加气站来使用LNG或者CNG。谢谢大家。
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