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斯巴鲁

速霸陆废气抑制空气导入式燃烧控制系统（Subaru Exhaust Emission Control-Thermal & Thermodynamic System）一般缩写成SEEC-T，乃是日本富士重工业（速霸陆前身）为了因应昭和50年（1975年）以降的汽车废气排放标准，所开发出来的废气净化技术。

概要

和其他同业在此时期的作法一样，富士重工业在各车种之车尾贴有“SEEC-T”的贴纸或铭牌，甚至广告宣传时直接冠上SEEC-T之名，因此很容易和旧车款区隔。一般说来从1975年起采用此技术，而且“不使用触媒”的方法比其他同业还要早，翌年日本当局才将此项要求纳入法规。

发展过程

前身SEEC系统

1970年美国通过《空气净化法（英语：Clean Air Act (United States)）》（俗称《马斯基法案》），为了向北美市场输出产品，富士重工业在速霸陆Leone与速霸陆BRAT所搭载的EA63型、EA71型引擎上加装SEEC系统，同时车尾贴著“SEEC”的字样。

此套系统肇始于1970年代前半期开始销往北美洲的速霸陆ff-1 Star，对该公司而言因为初次接触废气处理装置，为了万无一失而改良屏蔽式吹漏气还原装置[1]、怠速限制器等。同时期的美国车款主要搭载V型八汽缸引擎，经过摸索研究之后采用名为“空气喷射反应器”（air injection reactor）的气泵式二次空气导入装置，使用于1969年至1971年期间出口的车辆上[2]。后来，速霸陆技术团队逐渐熟悉该地的废气排放标准，从1972年至1974年间暂时舍弃气泵，改采在化油器装设自动阻风门，以及减速时减少碳氢化合物。只要由地区经销商调整点火时间便可以通过北美市场的法规，1974年式车款针对规定比较严格的加利福尼亚州，则以前述装置外加EGR排气再循环技术对应。

同一时期日规版从1970年式（昭和45年）的速霸陆ff-1 1300G起便以屏蔽式曲轴箱通气管、怠速限制器等因应当地的规定，翌年再增加设置活性碳罐（charcoal canister）。1973年为了因应昭和48年汽车废气排放标准，除前述装置之外，追加以温水预热节气门的化油器加热器、暖空气进气口（warm air intake）、可以抑制当节流阀急遽返回而增加碳氢化合物的缓冲器，以及由地区经销商安装负压提前点火器等。

1975年以降昭和50年汽车废气排放标准及“马斯基法案”规定必须将碳氢化合物比以前少于十分之一，东洋工业（马自达前身）的转子引擎使用“温控反应器”（thermal reactor）将废气中残馀的碳氢化合物混合空气后再度燃烧，却因过热问题未能获得速霸陆之采纳。其他氧化、还原、三元等各种触媒在1973年时也存在著可靠性不足、成本过高等问题，因此有三种SEEC系统的研究开发同时并行著：

  • SEEC-B：因应1975年马斯基法案及昭和50年汽车废气排放标准，包含“以气泵或舌簧阀（英语：Reed valve）二次空气导入装置”加上“氧化或还原触媒”的主体技术，加州版另追加EGR排气再循环技术。
  • SEEC-C：因应1976年马斯基法案及昭和51年汽车废气排放标准，包含“以气泵或舌簧阀（英语：Reed valve）二次空气导入装置”加上“氧化触媒+还原触媒（双重催化剂）、EGR排气再循环技术”的主体技术。不过当时日本规定必须定期更换触媒，故原厂采取作业方便的颗粒状催化剂。
  • SEEC-T：然而催化剂必须使用大量的贵金属，在耐久性、价格、稳定供给等各方面十分不稳定，因此必须推进到不仰赖催化剂的SEEC-T系统。

针对轻型车的SEEC-K系统

自1958年速霸陆360问世以来，轻型车一向采用二冲程直列二缸引擎。从一开始强制气冷的EK31型、采用进气舌簧阀的EK33型，一直到汽缸本体改为水冷式的EK34型。针对轻型车的废气处理方式，1971年式的速霸陆R-2气冷式EK33型引擎额外装设屏蔽式曲轴箱通气管及怠速限制器。当时原理上氮氧化物的产生量不多，原则上不可能发生未燃烧的油气（吹漏气）排往曲轴箱（英语：Crankcase）外的情况（因为通气管的概念并不存在），因此原厂将这一点当成二冲程循环引擎的优点并大力宣传。R-2的后继车种速霸陆Rex所搭载的EK34型恰好也纳入昭和48年汽车废气排放标准的范围，于是除了前述的装置以外，原厂另外调整点火时间、微调分离供油装置的油泵、以温水预热节气门的化油器加热器、“速霸陆ISV”（（日语）アイドリング・サイレンス・バルブ，（英文）idling silence valve）阀门[3]等以克服困难，但是以二冲程循环的先天条件难以通过昭和50年汽车废气排放标准。

昭和51年汽车废气排放标准对于二冲程的轻型车设定了暂定标准值，所以速霸陆和其他对手如铃木、大发一样暂时保留二冲程引擎，并开发新的废气排放技术以便符合规定。事实上，当时速霸陆为了让二冲程引擎通过马斯基法案，曾经尝试安装机械式燃料喷射装置及后段燃烧废气的手段，但是依照当时的技术不管以哪种方式，始终无法克服排气温度异常上升的难关，最终还是像三菱、马自达一样选择朝向四冲程循环的道路发展。EK族引擎转向四冲程的作法是重新设计EK3x族，机油泵使用EA族引擎的次摆线油泵（（日语）トロコイド型ポンプ），汽门机构则比EA族更早一步采用同步带的SOHC。至于直列二缸四冲程引擎特有的振动问题，则依据著名工程师弗雷德里克·兰彻斯特（英语：Frederick W. Lanchester）提出将两根平衡轴（英语：Balance shaft）的位置上下交错以便消除引擎的振动而解决[4]，于是排气量360c.c.、四冲程的EK2x族引擎从1973年10月小改款的Rex开始使用。这段期间SEEC-B的概念应用于轻型车产品上，采取“舌簧阀二次空气导入装置”加上“氧化触媒”的方式，冠以“SEEC-K”之名称刊登于汽车目录上。

SEEC-T系统的出现

SEEC-T本来是SEEC-B/C的第二方案，以抑制燃烧室温度来降低氮氧化物的排放，目标是适当维持稀薄燃烧及排气温度来抑制一氧化碳、碳氢化合物，特征是舌簧阀二次空气导入装置的基础技术加上EGR排气再循环装置。EA族引擎属于大缸径短冲程型引擎（oversquare engine），其特性是汽门重叠（日语：バルブオーバーラップ）较大。于是原厂工程师延长进气歧管（英语：Inlet manifold）、将两个排气埠以Y字形汇成一个、进排气埠插入衬套以减低温度、排气歧管（英语：Exhaust manifold）周边零件加上双重外壳以适当维持排气温度在700℃至750℃之间，借由这些手法实现了无触媒、无气泵等辅助。在北美洲寒冷地带的测试中，由于进气预热不足导致化油器结霜，所以用加热器预先加热排气管的进气、曲轴箱通气管由屏蔽式改成强制通风阀（俗称PCV阀）等手段来处理。

1974年7月24日本属次要计划的SEEC-T系统，通过了美国国家环境保护局的1975年汽车废气排放正式认定测试[5]，同时因为美国当据暂时搁置适用马斯基法案75年及76年的法定标准值，所以该系统升格为主要对应计划，SEEC-B/C系统反而降成次要计划。之后小幅度调校引擎的结果显示，即便使用SEEC-T系统也能完全符合马斯基法案的规定，于是1975年1月13日富士重工业正式在国内发布新闻稿，表示8月份起将使用搭载SEEC-T系统的EA族引擎，成为首辆符合昭和51年汽车废气排放标准的轻型车。

转向三元催化剂

1978年昭和53年汽车废气排放标准生效，该法规号称当时全球最严苛，比73年马斯基法案的标准值还要低8%，原厂对应的手法仅有在SEEC-T之外追加EGR排气再循环、进气温度自动调整装置等。但是以北美市场为重心的富士重工业面对逐年严格的法定标准值，以及改良引擎之际容易陷入排气净化与油耗表现的折衷关系，再加上美国开始实施企业平均燃油经济性标准（英语：Corporate average fuel economy）（Corporate Average Fuel Economy Standards，俗称“CAFE”），因此SEEC-T系统的设计变得难以应付各国的法定标准值。

1979年（昭和54年）日本制定通称“节能法”的《能源的使用合理化等相关法律（日语：エネルギーの使用の合理化等に関する法律）》，规定车重750kg-1000kg之间的汽车油耗基准为13km/L，同时删除了车厂定期交换触媒的义务，于是日本车厂中第一个决定采用整装三元催化剂的是富士重工业。一开始并没有使用可控制空燃比反馈的氧气感测器，不过油耗表现也比SEEC-T系统多出2km/L，勉强达成CAFE的标准值。1981年（昭和56年）富士重工业在EA81型引擎上导入类比型ECU的电子控制式化油器（ECC），成本比空燃比反馈控制还要低。虽然电子燃油喷射控制系统（EFI/EGI）从1974年开始测试，但其成本比较贵，况且即便ECU故障ECC仍可运作，这种冗馀功能获得原厂内部的高度评价。1982年切换成数位型ECU之后，该公司长期使用在自然进气引擎上。于是随著第二代（1981年-1986年）|第二代Rex从后置后驱改成前置前驱的布局方式，也顺道转成二轴式平衡轴（英语：Balance shaft）及三元催化剂，SEEC-T系统也就此画下句点。

参考资料

  1. ^ 参考（日语）Bleed。
  2. ^ 参看（日语）山岸曦一：排出ガス対策を中心にしたスバルエンジンの开発 （页面存档备份，存于互联网档案馆），第83页。
  3. ^ 原本该阀门的目的是降低约10分贝的怠速噪音，但是对R-2 GSS、Rex GSR等运动版车型而言也榨出37ps的最大马力。
  4. ^ 然而属于后置引擎的EK族若要比照三菱的静默轴，在布局上实在有很大的困难，于是妥协之后只使用一根平衡轴。
  5. ^ 参看（日语）SUBARU REX SEEC-T （页面存档备份，存于互联网档案馆）。

内部链接

外部链接

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