今年初，环保部发布公告，自2013年7月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的车用压燃式发动机与汽车必须符合国Ⅳ标准的要求。这意味着，一再推迟的柴油机国Ⅳ排放标准执行时间终于明确了。柴油机企业国Ⅳ产品准备进入到最后的冲刺阶段。
3月28日，中国内燃机工业协会和中国汽车工业协会联合主办了“贯彻落实国Ⅳ排放标准技术交流会”。来自全国各地的近百家发动机、燃油系统、增压系统、滤清系统、后处理系统以及控制系统生产企业的技术负责人和科研机构负责人齐聚北京，共同探讨发动机排放升级问题。原定200人的会议，实际到场人数达到400人，充分表明柴油机企业对国Ⅳ排放升级问题的高度重视，也反映出国Ⅳ排放升级带来重重困难。
在会议演讲和记者采访中，国内各柴油机企业纷纷表示已经做好了国Ⅳ排放升级的技术和产品储备。不过，对国Ⅳ柴油机的产品质量和量产前景依然存在很多担忧。柴油机升级到国Ⅳ排放标准还面临多项难题，其中减排效果难保证、可靠性受影响、成本高企三大问题最为突出。
尿素结晶影响减排效果
排放升级目标的实现，首先要确保产品一致性。但很多柴油机企业在国Ⅳ产品开发以及与整车匹配的过程中发现，受制造工艺、温度、匹配布局等多种因素的影响，保证国Ⅳ产品一致性存在一些难题。
目前我国重型柴油机国Ⅳ产品大多采用SCR（选择性催化还原）后处理器，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。但国Ⅳ发动机的实际应用过程中经常出现尿素结晶堵塞的现象，直接影响排放物的控制。
“Urea-SCR技术在产品应用过程中出现的尿素结晶结石问题，已制约了该技术的顺利推广。”潍柴动力技术中心负责人表示，造成这一问题的原因既和燃油喷射系统、控制策略和标定本身有关，也与系统布置、运行状况有关。潍柴正在探索通过优化系统布置，加强温度管理和控制策略来改善这一状况。
玉柴工程研究院院长助理林铁坚提出，国Ⅳ SCR技术在公交车市场应用中面临挑战。“交通拥堵、站点多，加减速频繁，发动机多在低速区运行……这些特殊的运行工况，决定了公交车常因排气温度低造成尿素结晶现象。”林铁坚表示，公交车常用运行工况与排放测试法规要求的工况不一致。企业目前主要通过燃油喷射控制系统、进排气系统、增压系统的优化设计，提高常用工况的排气温度，来缓解尿素结晶现象。
“氮氧化物原始排放量的波动、制造环节中喷油提前角的误差度、油嘴突出高度、环境中的温度和湿度都会影响柴油机污染物的排放。”中国内燃机工业协会专家委员李勤博士表示，为保证柴油机切实达到国Ⅳ排放标准，需要从开发期间就进行优化控制。
多项外部因素影响可靠性
柴油机升级到国Ⅳ排放标准后，由于需要加装后处理器，发动机总成需要从外部添加更多物质，包括尿素溶液、催化剂等。这些添加物，以及油品，甚至包括不合格的滤清器产品都可能导致国Ⅳ柴油机可靠性问题的发生。
“我们发现大量使用假冒伪劣滤清器，导致发动机喷油泵和喷油器故障现象的发生。部分用户车辆由于燃油质量差，杂质过多引起喷嘴磨损严重，使得发动机爆压和热负荷升高，引起严重的发动机可靠性问题。”潍柴技术中心负责人说。
对此，苏州达菲特过滤技术有限公司总经理王玉表示，由于国内油品颗粒污染程度较高，要达到国Ⅳ排放标准，对滤清器的过滤效率和可靠性要求更高。“我们统计过，在国内造成喷嘴磨损的主要原因就是滤清器质量差。”他说。
车油不配一直是我国汽车排放升级过程中遇到的大难题。在实施柴油车国Ⅳ标准的过程中，车油不配同样是一个制约因素。
一汽锡柴厂长助理黄成海认为，目前市场上燃油的硫含量过高、尿素质量及供应对SCR技术使用都会形成制约。含硫量高的燃油在低温工况下，会大幅降低催化剂的催化活性。这一点在东风康明斯的试验中同样得到印证：高硫低温工况下，SCR系统的转换效率一直处于持续下降状态。
黄成海同时指出，不同区域气候条件对国Ⅳ柴油机可靠性也存在影响。比如“北方地区的公交车，适合尿素喷射的时间有限，会导致氮氧化物转换效率过低。”
外资垄断导致成本难降
根据记者调查，从目前潍柴、一汽锡柴、玉柴、东风康明斯、上菲红等发动机企业使用的产品看，柴油机升级到国Ⅳ标准，所需的电控燃油系统、OBD系统、排放后很处理器以及一些传感器，基本都是由外国零部件企业生产。也有国内汽车零部件企业开始介入这一领域，比如潍柴动力技术中心负责人就表示：“目前，我们正加快推动国内自主电控燃油系统的研发及产业化。但产品普遍都不成熟，至少最近几年，自主品牌的国Ⅳ柴油机关键零部件都很嫩形成批量生产。”
“目前国Ⅳ发动机设计的核心零部件，基本上都被拥有成熟技术的博世、电装等跨国零部件企业垄断。”东风汽车股份有限公司轻型发动机公司总经理彭浪认为，全国范围内实施国Ⅳ排放标准后，柴油机企业只能大量采购外资零部件产品，还将大大增加成本，进而影响国Ⅳ柴油机的市场推广。
为应对国Ⅳ排放标准的升级，柴油机企业增加的成本约为20%～50%。他们都非常担心，用户能否接受这一成本压力。而且成本的增加不仅体现在购买成本上，也延伸至后期的维修环节。
“企业大概需要两年左右做好售后服务软硬件设施的建设和相关人员的培训。”彭浪认为，这一期间，因为新增系统会导致维修技术难度增大，维修工时加长，备件价格高昂等一系列问题。可以预见，早期用户选择国Ⅳ柴油机将有一定难度。
