国外大型矿用汽车最新发展和未来趋势

解决越来越严格的排气要求问题

过去几年矿用汽车制造商及其配套的发动机公司都在研究改进排放技术，争取满足在2011年生效的EPA Tier4i和欧盟StageⅢB标准要求：功率在560kW以上的矿用汽车尾气排放颗粒和氮氧化物减少，并要调节碳氢化合物和一氧化碳排放。紧接着要满足2014~2015年生效的EPA Tier4最终标准和欧盟StageⅢA标准：要求氮氧化物和尾气排放颗粒比Tier3和StageⅢ水平减少90%。EPA Tier4和StageⅢA不能互换。5家大型矿用汽车制造商由3家发动机公司提供柴油机，其中卡特彼勒既是大型矿用汽车制造商又是发动机制造公司，自己制造的大型矿用汽车使用自己生产的发动机。这样卡特彼勒可从发动机和矿用汽车两方面考虑解决排放问题。卡特彼勒在2012年推出的777G型矿用汽车，采用了发动机技术和柴油机氧化催化剂相结合的方法，提前2年达到了EPA Tier4最终排放标准要求。给另外4家矿用汽车制造商配套的发动机公司主要有两家：康明斯和MTU。康明斯认真研究了各种可能的技术方案后，决定采用选择性催化剂还原技术。这项技术是将尿素和水制成混合物，在排气高温作用下，生成氨，用氨作还原剂，在催化剂作用下，氨和氮氧化合物发生化学反应，生产氮气和水。这不但减少了氮氧化合物和尾气排放颗粒排放而且还能降低燃油消耗，延长发动机无故障作业时间，提高可靠性。MTU不采用后处理技术，主要利用冷却排气再循环和高压共轨燃油喷射技术。冷却排气再循环，能降低燃烧温度，导致氮氧化合物减少，而高压共轨燃油喷射能合理利用高压喷射时燃烧持续期短的特点，同时又利用冷却排气再循环，可使尾气排放颗粒和氮氧化合物减少。此外，采用先进的涡轮增压技术也有利于尾气排放颗粒减少。