提到节能减排,很多人会立即联想到混合动力及电力驱动等新能源技术。专家表示,在未来相当长的一段时间内,传统的内燃机仍将是汽车动力的主流,而且其还有很大的节能减排潜力可挖。除了采用更高效的燃油喷射电子控制技术外,发动机的散热也可输入智能控制,“武装到牙齿”的先进电子控制技术无疑能让内燃机“绿色”更浓。
为了让发动机的燃烧保持在适当的温度,就必须为其排除多余的热量,这便是发动机散热风扇的主要使命。对于重载的柴油机商用车而言,迫于排放法规的不断加严,需要为发动机增加废气再循环(EGR)或多级涡轮增压器等附加系统,也因此增加了发动机冷却系统的散热负荷。以商用车排放标准从欧Ⅳ升级至欧Ⅵ为例,发动机的冷却能力可能会增加15%-40%,如果不革新散热风扇驱动系统,那么散热器的体积可能需要增大20%以上,进而增加了在原本紧凑的发动机舱内布置散热器的难度。
节能减排受益智能化控制
据专家介绍,当前国内商用车柴油机散热风扇大多采用皮带驱动,其散热功率与发动机转速直接相关,一方面,在发动机暖机时,可能会散热过度(浪费能量),延缓了发动机进入理想燃烧状态的时间,由此增加了排放;另一方面,在车辆加足马力爬坡时,由于发动机转速低(散热功率小),容易导致发动机得不到足够的冷却,进而令燃油得不到充分燃烧,并因此增加废气中有害物的含量。
博世力士乐(中国)行走机械液压业务应用经理董浩海表示,与散热功率“定量”供应的皮带驱动相比,力士乐(Rexroth)的液压风扇传动系统则具备按需降温的智能化控制能力。液压风扇传动技术是由温度传感器、液压泵及电子控制单元(ECU)等部件组成的系统,其与发动机转速没有直接联系,具备无级调速功能。由于采用了先进的智能化电子控制技术,通过液压驱动的散热风扇的冷却性能(功率)主要基于测量到的发动机温度,其不仅可以在发动机需要加大散热时提高风扇转速,甚至还能在发动机不需要冷却时让风扇停转,既避免了散热过度导致的能量浪费,又能确保发动机在高负载下的可靠运行及清洁燃烧。
同时,液压风扇传动系统在汽车上的布置也非常灵活。另外,该系统的风扇还可以以自动设定或手动启动的方式进行换向运行,以吹散散热器表面的浮灰等污物,改善散热器的散热性能。
先进技术降低产品总成本
董浩海说,柴油商用车,尤其是公交车,其主要在市区行驶,降低排放对改善城市环境意义重大,同时,公交车乘客对舒适性(低噪音)也有一定的要求,因此,液压风扇传动技术非常适用于公交车的技术升级。目前,欧洲等发达国家的公交车几乎100%采用了液压风扇传动系统替代了传统的皮带驱动技术。谈到液压风扇传动技术在国内的应用情况,董浩海补充说,早在四、五年前,力士乐就开始在中国推广液压风扇传动系统业务,但由于初装成本高于结构简单的皮带驱动,一度阻碍了该技术的普及。不过,现在国内出口到欧美市场的大客车90%都采用了液压风扇传动系统。
董浩海表示,与传统的皮带驱动相比,液压风扇传动系统可降低发动机油耗5%。因此,基本只需1年左右时间,运营商便能通过车辆运行过程中节省的油费收回投资成本。同时,液压风扇传动系统也无需更换皮带,其后期维护成本基本为零。所以,从整车生命周期的总体成本的角度来分析,液压风扇传动系统不仅成本比皮带驱动低,而且还能有效节油及降低排放,是一项切实可行的绿色技术。相信随着中国商用车即将全面进入国Ⅳ时代,液压风扇传动系统的市场应该能迎来快速增长。