也谈农用柴油机的发展方向
中国机电日报2001年11月7日第4版(内燃机版)发表了《“十五”农用柴油机技术发展方向》一文。作者是袁聪先生(以下简称原作者),本人愿就有关重要观点与原作者商榷。
单缸柴油机:新产品缺乏生存和发展的土壤本人理解原作者所提的单缸柴油机是指与农用运输车和小四轮拖拉机配套的单缸机。
原作者提出“加快开发与配套主机更加适应的节能、节材和高可靠性的新一代机型。”
“现有产品要提高可靠性,降低烟度。”这种善良的愿望是无可非议的。
第一,开发新的一代单缸机已呼吁多年,为什么一直出不来,值得深思。
本人认为,与其讲是技术因素,倒不如说是缺乏新产品生存和发展的土壤。
现在单缸机生产中出现一种怪现象。单缸机出厂时,连高压燃油泵的供油量限制器都不装(俗称不封油门)。这么一件柴油机中必须做的事,质量监管和行业管理部门却熟视无睹,放任自流,怎能不造成单缸机噪声连天、黑烟滚滚现象。另一方面,由于技术标准太低,造成拼装成风,低价无序竞争。
因此要使新一代单缸机出台首先必须将单缸机生产引上科学的轨道。此外,过低的技术标准必然会保护落后,阻碍先进实用技术的应用,而且即使新一代高水平的新机型出台,如果没有合适的生存环境,必然会淹没在低价无序竞争和愚昧无知的汪洋大海之中。
第二,原作者提出“单缸机下一步应推广直喷化、轻量化、多缸化。”
本人认为,对于农用柴油机,以及考虑到今后废气排放标准不断提高的要求,直喷化的提法应该慎重。
长期以来,由于国内专家、媒体过多强调直喷化,已给行业和用户造成误导,似乎直喷化就是先进的,非直喷式就是落后的。这种认识上的片面性已经造成相当严重的后果。
应该说目前这种单缸机已经几乎全部直喷化。遗憾的是其技术水平不仅远远落后于国外同类柴油机,而且直喷式存在的油耗低的优点也被低水平的燃烧过程、柴油机不封油门、超载产生的黑烟所抵消。虽说起动性能有所改善,但从总体来说意义就大打折扣了。
多缸柴油机:涡轮增压取决于市场要求
原作者认为“对于农用多缸机,首先应推广直喷和涡轮增压机型”,按《农用运输车压燃式发动机排气污染物限值及测试方法》送审稿要求,到2002年1月1日开始执行欧 0排放标准;到2005年1月1日开始执行欧I排放标准。JB8891-1999《中小功率柴油机排放限值》与农用运输车排放限值比较稍许放松,执行时间也相同,因此重点对农用运输车排放限值进行讨论。
现在这类多缸机直喷化已成事实,实际水平并不高,在此暂不作讨论。关于涡轮增压,本人认为这取决于市场需求。
就2005年1月1日开始执行的欧I排放标准而言,现在生产的直喷式多缸机在技术上应该没有多大困难,问题是一些关键技术措施是否到位。现在时间上也比较宽裕,而且国内车用柴油机已有先行贯标的经验可以借鉴。单纯为了欧I达标而进行涡轮增压机型的开发可能不一定合适,因为成本毕竟大大提高,对使用维护水平也有了新要求,尚需市场考验。
如果为了适应市场对功率和性能提高的要求,而其他自然吸气型难以满足时,应该考虑涡轮增压。例如,大、中马力拖拉机标定功率和最大扭矩的要求较高,或是要求较高的扭矩储备系数,以及具备一定海拔高度时的高原工作能力等等。
生产一致性:农用柴油机与轻型车融合是一大突破原作者谈及“某些涡流室柴油机型上试验达到欧I标准,但关键还在于生产一致性”。本人认为这一点非常重要,特别是要实现欧II排放远比实现欧I排放难度大得多。原因有:其一,欧II排放标准中实施最为困难的微粒排放实际降低了68%之多,(因为欧II排放无生产一致性宽限)。因此在开发阶段对多项限值必需留有一定的工程裕量。其二。
即使柴油机在台架试验时达到欧II标准,尚须装车按GB8352-2001《汽车排放污染物限值及测试方法》规定进行适用范围内车辆的汽车排气排放测试以及8万公里污染物控制装置耐久性试验。惟有这三项试验都合格才能得到认证的许可,方可投产。
因此,开发的柴油机样机达到标准只是第一步。要做到生产一致性至少要满足下列条件: 1.柴油机出厂试验时性能误差要稳定在很小的范围内。
2.柴油机的排放要控制在许可范围内。
因此许多柴油机虽然单机达到了性能和排放要求,而为了保证生产一致性而不得不采用电控系统,以尽可能减少其实际误差。但是最根本的控制还是从零件的制造精度、生产的手段和严格管理上得到保证。这对一个原先生产农用柴油机的企业来说,要在思想观念上有清醒的认识并有充分的物质准备。否则极难达到预期的目标。因此这是企业基本素质大幅度提高的大事。同时也应该认识到适当提高生产成本的必然性和合理性。
通过主观的积极努力,不仅农用柴油机与低档轻型车的融合能够解决,而且也可能将市场扩大到中档甚至高档乘用车和商用车领域,也有助于我国农机技术水平的升级和出口。
农用柴油机与轻型车的融合,实质上是标志着我国小缸径多缸机技术上的突破,对我国中小功率柴油机行业的技术发展将作出历史性的贡献。因此要使部分农用柴油机与经济型轻型车真正融合,也是“十五”农有柴油机发展方向中的一项重要任务。