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主题:【讨论】电动车的发展瓶颈,何时会到? -- 夜如何其

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家园 这个说起来就有点复杂了 -- 有补充

制定标准的政府机构也不是拍拍脑壳就做决定,他们也是依托一些国家实验室啊,大学啊之类的研究机构做过相当的科研然后认为具有相当的可行性才提出标准的。但是呢,不到真正跟排放物短兵相接的时候,人类终究是认识不到敌人的狡猾。

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比如上面这个图里显示的氮氧化物和微粒排放物的消长趋势曲线。在柴油机工作过程中,氮氧化物跟微粒排放物就是此消彼长的关系。在2010年排放标准实施之前,大负荷重型柴油机的氮氧化物排放标准是2克每马力小时。当新标准提出要求氮氧化物排放标准降低到0.2克每马力小时,同时微粒排放物不得超过0.5克每马力小时的时候,大家认为并非不切实际。请注意看图中横轴2以及2以上的部分的曲线,那个就是当时大家的认知。简单地按照按个趋势向横轴的2以下部分延申过去的话,感觉很合理嘛!氧氮化物接近0时,微粒排放物也没多少,对不对?但是,现实给科学家和工程师们狠狠地开了个黑色玩笑。如图中所示真实的消长趋势在氧氮化物小于2以后急剧变化,愣是从一个低斜率地近似直线变成了充满恶意的双曲线!这难度简直是天壤之别。那个可恨的拐点就在就标准所锚定的2附近,如果不需要冲击氧氮化物小于2的目标,人们永远不会意识到现实的残酷,仿佛冥冥中已经注定了命运一般。现在2030年北美排放标准或是欧七排放标准不约而同地要求氧氮化物降低到0.02克的水平,哪个公司不怕?

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再看这个图。横坐标时燃烧温度,纵坐标时当量燃空比。图中两块等高线似的线条所围出来的两个“岛”分别代表了氧氮化物和微粒排放物。红线则标出了传统柴油机的燃烧“包线”,正好从“岛”上经过。想要同时降低这两样排放物,要么精心组织燃烧让燃烧“包线”从这两个“岛”之间传过去。要么严格控制燃烧温度和燃空比,让燃烧“包线”处在左下角的“干净”区域。可是柴油机本身是高温燃烧,光是压缩冲程结束喷油开始以前,气缸内温度就接近1000度啦;是100%燃料组成的油束喷入大量空气进而燃烧,在油束周围永远存在较浓的混合气。咋整?

科学家和工程师想了很多办法,但总是有这样那样的问题不能达成实用,或是实验室里短期少量实验没问题,一旦大批量投入商业应用却会导致意想不到的次生问题。比如有个公司搞大比例废气再循环技术(EGR),引入气缸的废气从一般的20%不到一口气干到40%,实验室里效果还不错。但是批量生产以后却发现废气里携带的大量微粒很容造成后续设备堵塞,尤其EGR冷却器不但堵,还因为有大量高温废气通过而过热开裂。产品故障率高企,客户不满,企业赔钱,亏得一塌糊涂。

上面这些在预研或是可行性科研与论证阶段是不会遇到的。即使遇到了,也不会认为是决定性的障碍。再说了,作为承担科研任务的乙方,总得说点甲方爱听的吧?所以标准出台跟落实还是挺复杂的。

柴油门这事儿,我觉得是大众抖机灵。咱们定性地说,可以认为他们给柴油机的控制电脑里搞了两套控制逻辑,所谓标定。检测到是运行在EPA测试工况的时候用标定一,于是检测结果都合格。检测到是普通用户开车的时候用标定二,这样车子动力性跟符合用户的喜好。两头讨好么。当年爆出来,也是某大学的团队脑洞大开,搞了台柴油车在路上跑并实测排放物,结果发现实测结果异常才引发一连串后续……

以上 ^_^

作者 对本帖的 补充(1)
家园 写贴的时候脑子不清醒,出了不少错别字。诸位多担待。 -- 补充帖
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