当前，非道路移动机械国三排放标准已在全国实施，而非道路移动机械国四排放标准建议实施日期为2019年。提早研发应用，增强技术储备，加深技术了解，摸底配套资源，是工程机械行业面临的课题。 2017年2月24日-25日由上海思为科汽车环保科技有限公司主办的《非道路工程机械国四排放控制技术研讨会》在苏州举行。本次研讨会邀请到中国工程机械协会、济南检测中心、潍柴动力、优美科、徐工集团、奇耐联合纤维、NGK、天纳克排气系统、佩赛迩动力技术的专家和40多家整车、发动机及零部件企业代表齐聚苏州共同探讨非道路工程机械国四排放控制技术。此次研讨会得到奇耐联合纤维(上海)有限公司的大力支持。
非道路工程机械国四排放控制技术研讨会报道 会议由奇耐联合纤维(上海)有限公司的市场经理倪大伟先生做嘉宾主持，倪经理在中国生活工作十余年，他风趣幽默的中文主持风格、宽厚豁达的友好沟通态度、认真而专业的行业技术积淀，给与会的八十余位嘉宾留下了深刻的印象，赢得了广泛的好评。 环保排放是工程机械一个重点，也是难点 首先，中国工程机械工业协会副秘书长王金星先生讲到工程机械行业涉及范围。同时，王秘书长向我们展示了工程机械的市场情况：2016年1-9月工程机械产品进出口贸易额182.6亿美元，同比下降10.6%。出口产品除叉车、挖掘机、隧道掘进机同比增长外，其余主要产品均有不同程度下降。 数据一方面反映出，国家对基础设施投入在工程机械行业已显现效果;另一方面也显示国际市场还处于较为疲软态势;结合前几年的产销情况总体来看，工程机械筑底平稳增长态势已经形成。 在法律法规方面，王秘书长介绍了《大气污染防治法》：《大气污染防治法》明确将非道路移动机械纳入管理范围。其中第五十一条规定：机动车船、非道路移动机械不得超过大气污染物排放标准限制。第五十二条规定：机动车、非道路移动机械生产企业应当对新生产的机动车和非道路移动机械进行排放检验;经检验合格的，方可出厂销售。而在排放标准方面，北京在2013年实施第三阶段排放标准，2015年1月起非道路动力机械必须达到第四阶段排放标准;全国预计将在2019年实施国四排放标准。 王秘书长也讲到，环保排放是工程机械一个重点、也是难点，一方面要满足国内相关法律法规;另一方面还要瞄准国际发展方向。 非道路柴油设备产量的市场数据分析 非道路柴油设备在全球的产量如何呢?佩赛迩动力技术咨询(北京)有限公司经理秦奋先生为我们做了这方面的专业分析。佩赛迩预计，全球2022年非道路柴油机设备产量将与2017年基本持平，比2007年的产量降低了13%。与07年相比，农业机械2022年产量预计会减少31%，发电机组2022年产量预计会增加 46%。 佩赛迩预计，中国2022年非道路柴油机设备产量预计会远低于2007年产量。非道路柴油设备生产国当中，印度一直稳定增长，北美地区与欧洲将在未来的几年小幅平稳增长。 非道路标准修订及实施情况 济南汽车检测中心的陆宪忠主任介绍了四阶段排放标准的修订与实施情况，谈到了稳态循环、NRTC循环、控制区的概念。第四阶段的主要修订内容，特别提到增加了控制区的要求，所有随机3个测试点都应位于控制区内。 为了满足四阶段的排放法规，陆主任谈到可采取的方案，电控方面有高压共轨、单体泵;降NOx有SCR、EGR;降颗粒有DPF、DOC、POC，同时也指出非道路标准中，不同功率段有不同的排放限值，不同功率段的内燃机工作特点区别也很大，这就决定了不同功率段采用的排放控制措施差异大。低排量的小功率发动机很难采用SCR技术。对于DOC或POC，由于在使用过程中，对硫敏感，劣化较快，稳定性差，不适合用于高的转化效率。单缸机仍然以机内净化为主。 陆主任也着重强调，非道路国四法规不管是2018年底或者2019年初实施，无论采用何种技术措施，企业都要保证产品在用符合性达标。提早做好准备。 非道路国四SCR技术的挑战 潍柴动力发动机技术研究院进排气系统设计室王意宝主任在讲解中提到，中国目前针对四阶段排放法规，主要有两种基本的排放控制技术路线：一是EGR+DOC(DPF);二是优化燃烧+SCR技术路线。对于SCR，王主任讲到了法规和市场对SCR的要求。在法规方面，需满足排放限值，对尿素品质、NOx控制、EGR监控提出了更高的要求。在市场方面，需考虑成本、系统布置、系统适应性的要求。针对这些要求，王主任谈到集成式后处理系统结构设计，混合结构优化设计，优化整车布置，缩短排气管长度。排气管过长时，包裹保温材料、减小热量损失都能使SCR得到更加充分的应用。 最后，王主任讲到：非道路SCR技术的应用可大量借鉴车机的经验，并基于非道路市场的特点，开发模块化后处理系统;非道路国三到非道路国四的升级，主机厂的整车布置需同步考虑优化;非道路市场的柴油和机油品质良莠不齐，对SCR技术也是巨大的挑战。另外，非道路国四的开发需加强市场的引导和培训，终端用户也要提前了解熟悉后处理。 潍柴作为国内重型发动机的领军企业，在产品研发和技术服务方面有着深厚的积累。 非道路国四催化剂技术 优美科汽车催化剂(苏州)有限公司技术应用经理陈超先生着重讲解了非道路排放控制方面的技术应用等相关课题。 陈超经理有着多年的发动机技术开发以及尾气排放后处理方面丰富的工作经验。他向我们介绍了SCR-only的技术路线，优化燃烧获得低PM原排;采用SCR去除NOx。钒基SCR具有成本低和耐久可靠性强的优势，是非道路国四阶段的主流选择。非道路SCR路线跟重型道路应用类似，但有自身特点。非道路SCR路线耐久可靠性要求更高、应用广泛，复杂性更高、有着更严苛的安装空间限制。 优美科汽车催化剂(苏州)有限公司作为一家知名的跨国企业，多年来在环保和车辆领域取得了令人瞩目的发展成果，持续为中国车企提供着专业的服务。 后处理技术面临的选择与问题 后处理到底能给终端用户带来什么?徐工集团道路机械分公司传动与动力技术研究所史正文所长助理从工程机械生产企业和终端用户的角度，给在座嘉宾进行了一次理性而风趣幽默的讲解。 史所长谈到，一方面非道路机械后处理的增加带来了购机成本的增加、使用成本的增加、故障点的增加;另一方面，也会带来油耗的减少与排放的减少。其中油耗的减少能使终端用户切实的感受到实惠。 史所长认为，油耗是一个非常值得努力的方向。在DPF路线与SCR路线的选择中，SCR的应用可以使得油耗降低。但需考虑到尿素泵的可靠性、SCR载体的尿素结晶、线路接插件的防水性和抗振性、尿素短缺时的喷嘴保护、尿素缺少时的发动机保护、后处理总成的消声性能和阻力等方面。 史所长的讲解风格得到了在座嘉宾广泛的认可，现场气氛热烈。 徐工集团是我国工程机械行业的排头兵，产品门类齐全，技术积淀深厚。 非道路后处理衬垫技术 奇耐联合纤维(上海)有限公司应用工程师张学先生向我们介绍了衬垫技术。张工讲到，衬垫在后处理系统中是一个非常关键的部件，现有市场上存在着很多种类型的衬垫，需要加深对这一产品的深入了解。衬垫发挥着对载体的支撑保护作用，能够提供足够的支撑力以免载体滑动;对壳体的隔热作用，维持壳体在一个可接受的温度;对气流的密封作用，避免气流绕过催化器载体直接排放到大气中。 衬垫从组成成分上分为两大类型：膨胀型衬垫和非膨胀性衬垫。膨胀型衬垫由纤维，蛭石和粘合剂组成，非膨胀性衬垫由纤维和粘合剂组成。总体来说，非膨胀型衬垫有较低的粘合剂含量和较高的纤维含量。衬垫应用于高性能柴油排气系统隔热，适合大间隙的空间使用。 奇耐联合纤维作为在这一领域享誉世界的知名企业，产业链从矿山资源、矿石开采、炼制纤维、加工成品，到为客户提供产品和技术支持，多年来一直在中国乘用车和商用车领域，为中国车企提供着专业和持续的服务，享有良好的美誉度。 NGK非道路国四后处理技术 NGK(苏州)环保陶瓷有限公司技术副課長永田晃土向我们介绍了在不同法规下所使用的后处理系统，在国三时使用DOC或者SCR，在国四时使用DOC或者SCR或者DOC+SCR的组合，而到了国五需使用DOC+DPF+SCR的组合。 在DOC方面，为了使DOC不容易堵塞，有好的转化效率，有好的起燃性能，低的背压，NGK使用薄壁4mil/400cpsi或者5mil/300cpsi的催化剂载体。在SCR方面，同DOC一样，为了不容易堵塞，有好的起燃性能，也采用薄壁的设计，唯一的区别在于需要涂覆的催化剂的量更多。在DPF方面，NGK目前使用的有堇青石DPF和碳化硅DPF。DPF的内部结构使用HAC的构造，使得流经的尾气从大口径的孔进入，从小口径的孔流出，这样的话，大大增加了DPF的容载量。 NGK(苏州)环保陶瓷有限公司作为世界知名的跨国企业的分支，一直在中国市场为客户提供优质的产品和良好的服务支持。 非道路国四的难点及匹配 最后天纳克(苏州)排放系统有限公司系统工程经理毛伟讲到在非道路的后处理系统中，SCR方面尿素的结晶是一个难点，而DPF方面DPF的再生是一个难点。 非道路相比于车机来讲更为复杂，车型的适配种类非常多;非道路的安全系数更高，需要更好的耐久。而在匹配非道路的系统时，模块化，仿真，验证的要求更高。 天纳克的陈迪经理也向我们介绍了非道路用尿素喷射系统的滤清性能。尿素的污染主要发生在尿素添加过程中灰尘、泥土在添加口附近的积聚。其它污染渠道包括尿素箱通气孔、磨损的零部件、安装时的杂质等。受污染的尿素溶液会对所有零部件都产生影响，使喷嘴失效、泵失效、滤清堵塞、更频繁的保养、发动机降功率、质保索赔增多、开发成本增加，因此需在尿素的添加过程中增加滤清。而滤清的选择要考虑到滤清器的安装位置、滤清的容尘量、滤清器的压降以及使用时长。 天纳克(苏州)排放系统有限公司作为世界知名跨国企业的中国分支，一直在中国商用车领域内内享有很高的知名度，与各大车企有着广泛的合作。 研讨会议程紧凑而气氛热烈，期间与会嘉宾的频频举手提问也让台上台下充满了良好互动的氛围。参会嘉宾纷纷表示，此类的研讨会既能增进法规制定部门、行业协会和整车企业、零部件企业之间的直接交流，又能从操作应用层面深入探讨实际工作中遇到的技术问题，以及终端用户在使用过程中更为关注的一些痛点，务实而接地气。 会场提问互动交流精彩花絮 第二天上午，会议组安排到汽车和发动机检测领域享有盛名的清华大学(吴江)研究院暨苏州华业汽车检测服务公司考察参观，得到了汽车动力检测中心王胜奎主任的热情接待。王主任带领嘉宾一行参观了清华研究院的发动机排放检测设备，期间介绍了清华研究院的组织结构、服务内容、客户群体、检测水平等等，使大家对清华研究院的认识得到了进一步的加强。 后记：在日趋注重环保的时代，随着排放法规的进一步升级，不仅是道路机动车，为了更好地满足排放法规的要求，非道路后处理系统的升级也是刻不容缓，需要整车、发动机、排放控制企业的共同努力来迎战法规的升级。思为科立足汽车领域，关注法规进程，排放控制技术的发展，通过持续举办的排放控制技术系列讲座，进行技术的传播和推广。想要更多了解非道路后处理系统的发展与应用，可持续关注思为科讲座。 |
