柴油机尾气排放
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柴油机尾气排放实验报告学院/专业:化工学院/化学工程与工艺学号:06112595姓名:吕富元指导教师:唐力中国矿业大学机电实验中心柴油机尾气排放测量实验报告一、基本情况记录表名称柴油机型号S195生产企业莱恩(中国)动力科技有限公司额定功率9.8Kw气缸排列形式及数量单缸3层直列发动机冷却方式水冷起动方式电打火燃料柴油测量设备名称废气分析仪测量环境温度278K型号NHA-406 大气压97Kpa生产企业北京华运安特科技有限责任公司相对湿度38%二、实验照片柴油机尾气排放测量实验报告三、测量结果序号测量项目过量空气系数λ测量结果CO(%) CO2(%) O2(%) HC(×10-6 ) NO(×10-6 )1 正常各废气浓度5.200 0.12 2.67 16.82 14 /2 加速各废气浓度4.910 0.05 2.98 16.88 3 /四、测量结果分析及实验体会从这次试验得知,柴油机的基本构造和工作原理,看到了工作时的气缸带动轴,从而发动车。
结果表明,在一定正常工作约2000r/min内,柴油机工作效率较高,排放废气相对较少。
但总的来说,其效率远远低于人们的期望值,污染空气、酸雨,严重影响了人们的生活,也给一些古建筑物群体造成不同程度的损害,可以加入甲醇等烃类物质增加其O含量或添加乳化剂,以此来提高燃烧效率,减少污染物,可以用尾气处理器,但这也增加成本,而且有一定的浪费,可以改进在增加一个尾气处理循环系统,使可燃物再循环,释放其他废气,一方面可以提高柴油利用率,减少资源浪费,另一方面又可以是污染物HC、CO 等循环,减少对大气的污染。
减少大气污染,从实际出发。
柴油机国四排放标准
柴油机国四排放标准是指柴油机车辆在运行时产生的废气排放需要符合国家规定的标准,以保护环境、减少空气污染。
国家对柴油机国四排放标准进行了严格的规定和监督,以确保车辆在使用过程中排放的废气符合环保要求。
首先,柴油机国四排放标准要求控制氮氧化物(NOx)的排放。
NOx是一种主要的大气污染物,对环境和人体健康都会造成严重影响。
因此,国家对柴油机车辆的NOx排放进行了严格的限制,要求车辆在运行时尽量减少NOx的排放,以降低空气污染的程度。
其次,柴油机国四排放标准还要求控制颗粒物(PM)的排放。
颗粒物是一种细小的固体颗粒,也是空气污染的主要成分之一。
国家对柴油机车辆的PM排放进行了严格的监管,要求车辆在运行时尽量减少PM的排放,以改善空气质量,保护环境。
此外,柴油机国四排放标准还要求控制碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放。
这两种废气排放物也是空气污染的主要成分,对环境和人体健康都会造成危害。
国家对柴油机车辆的HC和CO排放进行了严格的限制,要求车辆在运行时尽量减少这两种废气的排放,以减少空气污染的程度。
总的来说,柴油机国四排放标准是为了保护环境、减少空气污染而设立的,对柴油机车辆的废气排放进行了严格的规定和监督。
只有车辆在运行时符合国家规定的排放标准,才能保证空气质量得到改善,环境得到保护。
因此,我们要认真遵守柴油机国四排放标准,减少废气排放,共同保护我们的环境,让我们的生活更加美好。
柴油机排放标准柴油机排放标准是指对柴油机尾气排放中的污染物含量和排放限值进行规定的标准。
随着环保意识的提高和环境保护法规的不断完善,各国对柴油机排放标准也在不断加强,以减少对大气环境的污染,保护人类健康和生态环境。
首先,柴油机排放的主要污染物包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)等。
这些污染物对环境和人体健康都会造成不良影响,因此控制柴油机排放成为全球环保的重要议题。
其次,各国针对柴油机排放制定了相应的排放标准。
例如,欧盟制定了欧洲阶段标准(Euro Standards),美国制定了美国环保署(EPA)的排放标准,中国制定了国家标准GB17691-2005等。
这些标准都对柴油机排放的污染物种类和排放限值做出了明确规定,以保障大气环境的质量。
另外,随着技术的进步和环保要求的提高,柴油机排放标准也在不断升级。
比如,欧洲阶段标准从最初的Euro 1逐步提升到Euro 6,排放限值得到了大幅度的降低,柴油机的尾气排放得到了显著改善。
而在中国,国家标准也从国Ⅰ逐步提升到国Ⅵ,对柴油机排放进行了更加严格的控制。
总的来说,柴油机排放标准的不断提高,推动了柴油机技术的创新和进步,促使柴油机制造商不断改进产品,研发更加清洁、高效的柴油机。
同时,也促使使用柴油机的车辆和设备进行更新改造,以符合更加严格的排放标准。
这些都为改善大气环境、减少空气污染做出了重要贡献。
综上所述,柴油机排放标准是环保领域的重要内容,各国都在不断加强对柴油机排放的管理和控制。
未来,随着环保要求的不断提高,柴油机排放标准还将继续升级,促使柴油机技术和应用不断迈向更加清洁、高效的方向。
这也将为全球环境保护事业带来更加积极的影响。
柴油机的尾气处理技术近年来,随着环保意识的逐渐增强,尾气排放问题越来越成为人们关注的焦点。
在所有的机动车中,柴油车的排放量是最高的,因此针对柴油车的尾气处理技术显得尤为重要。
本文将介绍柴油机尾气的成分和危害,并阐述几种主流的尾气处理技术。
柴油机尾气成分柴油机尾气是指排放到大气中的废气,包括氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、颗粒物(PM)和二氧化碳(CO2)等成分。
其中,NOx是柴油车尾气中最主要和最危害的成分之一,它是空气中氮气和氧气在高温下发生反应产生的,它不仅能够致癌,还会对人体的呼吸系统和免疫系统造成影响。
HC是指未燃烧的碳氢化合物,也是柴油车尾气的主要成分之一。
颗粒物主要是由于柴油燃料中的有机物和碳的不完全燃烧产生的固体微粒,其粒径一般在0.25到10微米之间。
二氧化碳虽然并不具有毒性和危害,但是却是温室气体之一,会加速全球气候变暖。
柴油机尾气的危害柴油机尾气排放对人类健康和环境造成了极其严重的影响。
NOx和HC在大气中与氧气反应生成臭氧,臭氧是一种有毒气体,能够引起呼吸系统和眼睛疼痛,甚至引发哮喘等疾病。
PM是导致雾霾和空气污染的罪魁祸首,对人类健康造成极大威胁,如慢性支气管炎、肺癌等疾病。
二氧化碳虽然没有直接的健康危害,但是它会加速全球气候变暖,从而导致严重的气候变化,对人类和地球生态造成巨大损害。
柴油机尾气处理技术目前,尾气处理技术主要分为三类:1.三元催化器技术;2.柴油氧化催化剂技术;3.柴油颗粒捕捉器技术。
1.三元催化器技术三元催化器是一种用于减少污染物排放的催化剂,其主要作用是将NOx、HC、CO等有害气体转化为无害的氮气、水和二氧化碳。
三元催化器由于其较为成熟的技术和良好的效果,已经广泛地应用于汽车尾气处理领域。
2.柴油氧化催化剂技术柴油氧化催化剂技术是将氧化剂注入颗粒捕捉器中,使被捕捉住的颗粒物在足量氧气的气氛下,进行氧化成为较小的固体颗粒,同时在高温下使持续氧化反应,加速固体颗粒和一氧化碳、氢气的氧化,产生的二氧化碳和水分排放到大气中。
中国柴油机排放标准中国柴油机排放标准是指国家对柴油机尾气排放的限制标准,旨在保护环境、减少空气污染,保障公众健康。
随着工业化进程的加快和交通运输的快速增长,柴油机排放对环境和人类健康造成的影响日益凸显,因此制定和实施严格的排放标准显得尤为重要。
中国的柴油机排放标准经历了多轮升级和修订,以适应环境保护和社会经济发展的需要。
自2000年开始,中国相继颁布了国Ⅰ至国Ⅵ阶段的柴油机排放标准,不断提高了对柴油机尾气排放的限制要求。
其中,国Ⅴ和国Ⅵ阶段的排放标准更是对柴油机排放进行了全面升级,将柴油机尾气中的颗粒物、氮氧化物、一氧化碳等有害物质的排放限制降至极低水平。
在实施中国柴油机排放标准的过程中,政府、企业和社会各界都发挥了重要作用。
政府加大了对柴油机排放标准的监督检查力度,对不符合标准的柴油机进行了严厉处罚,推动了企业加大技术改造和装备更新的力度。
企业则积极响应国家政策,加大了对柴油机尾气排放控制技术的研发和投入,不断提高柴油机的排放控制水平。
社会各界也加强了对柴油机排放标准的宣传和监督,推动了整个社会对环境保护的重视和参与。
中国柴油机排放标准的实施,对环境保护和公众健康产生了积极的影响。
柴油机排放的有害物质大幅减少,空气质量得到了明显改善,人们的健康状况也得到了有效保障。
同时,柴油机排放标准的提升也推动了柴油机技术的进步和产业的升级,为中国的经济可持续发展提供了有力支撑。
然而,中国柴油机排放标准的实施仍面临一些挑战和问题。
一是柴油机排放标准的执行力度不够,一些地方和企业对标准的执行存在着漏洞和不严格现象。
二是柴油机排放标准的更新换代需要更多的技术和资金投入,一些企业和地区难以及时跟上最新的排放标准。
三是柴油机排放标准的监督和管理体系还不够健全,对于一些违规行为的查处和处理还存在一定的困难。
为了更好地推动中国柴油机排放标准的实施和提升,我们需要进一步加强对标准的宣传和培训,提高各方对标准的认识和执行力度;加大对柴油机排放控制技术的研发和推广,降低技术改造的成本和难度;加强对柴油机排放标准的监督和管理,建立健全的监督体系和处罚机制,确保标准的有效执行和落实。
汽车柴油机全负荷烟度排放标准汽车柴油机全负荷烟度排放标准在汽车行驶过程中,尾气排放是一个不可忽视的环境问题。
特别是柴油车的尾气排放更是备受关注。
柴油车的排放标准中,全负荷烟度排放标准是其中重要的一项。
今天我们就来深入了解一下汽车柴油机全负荷烟度排放标准。
1. 汽车柴油机全负荷烟度排放标准的背景汽车柴油机全负荷烟度排放标准是为了控制柴油车辆在行驶过程中产生的颗粒物和烟尘排放,保护环境和人类健康。
烟度排放是衡量柴油车尾气排放的重要指标,因此针对全负荷工况下的排放标准显得尤为重要。
2. 汽车柴油机全负荷烟度排放的相关法规和标准根据国家环境保护部制定的《柴油车污染物排放限值及检测方法》规定,柴油车在全负荷工况下的烟度排放限值是每小时4.0 HSUN。
这项标准是对柴油车辆在全负荷工况下排放的烟度进行监管的标准,旨在控制其对环境造成的影响。
3. 汽车柴油机全负荷烟度排放标准的意义全负荷烟度排放标准的实施对于减少柴油车辆在行驶过程中产生的颗粒物和烟尘排放具有重要意义。
这不仅有利于改善空气质量,降低环境污染,也对人类身体健康带来正面影响。
更重要的是,这也是汽车环保技术发展的必由之路,促使汽车制造商更加重视汽车尾气排放的环保问题。
4. 个人观点和理解对于柴油车的尾气排放问题,我认为全负荷烟度排放标准的实施是一个重要的举措。
它不仅是对车辆制造商的一种监管,也是对环境保护和人类健康的一种保障。
只有通过严格的排放标准,才能有效地控制柴油车辆在行驶过程中产生的颗粒物和烟尘排放,减少其对环境和人类健康带来的负面影响。
总结回顾通过对汽车柴油机全负荷烟度排放标准的深入了解,我们可以更好地认识到,这项标准对汽车环保技术的发展和环境保护具有重要意义。
只有引导汽车制造商严格执行排放标准,才能有效地减少柴油车辆对环境和人类健康的影响。
希望在未来,这项标准能够得到更好地执行和监管,为改善空气质量和保护人类健康做出更大的贡献。
通过本文的阐述,笔者对汽车柴油机全负荷烟度排放标准有了更加深入的了解,并对其重要性有了更加清晰的认识。
柴油车排放控制标准
柴油车尾气排放标准:一氧化碳不得超过2.2g/km;碳氢化合物不得超过1.13克/公里;柴油车颗粒物标准不得超过0.18克/公里;耐久性要求是50,000km。
汽车污染物主要有HC(碳氢化合物)、NOx(氮氧化物)、CO(一氧化碳)和PM(颗粒物)。
以下是国六排放标准的要求:1.国六标准:国六标准极高,属于世界上最严格的机动车排放标准。
国六与国五排放法规相比,增加了氮氧化物和颗粒物的限值,冷启动工况下需要降低一氧化碳含量50%,碳氢化合物含量30%,一氧化碳含量30%。
2.国六标准实施后,国五车也可以上路了:即使国六标准实施了,国五车还是可以上路的,只是在家里上牌会比较困难。
对于那些库存的国五车,肯定会降价销售。
越接近国六实施日期越便宜。
柴油发动机和汽油发动机的区别:1.柴油机直接利用冲程升高内环境,使燃油到达着火点燃烧,不需要火花塞。
汽油机需要电器元件的辅助。
2.一般来说,柴油发动机比汽油发动机更省油。
3.一般柴油机的噪音比汽油机大。
柴油机排气污染物排放限值及测量方法柴油机是一种内燃机,广泛应用于工业和交通运输领域。
然而,柴油机的使用也会造成大量的排气污染物的排放,对空气质量和人类健康产生不利影响。
因此,各国纷纷制定了柴油机排气污染物排放限值,并采用相应的测量方法来监督和控制排放。
本文将介绍柴油机排气污染物排放限值及测量方法。
一、柴油机排气污染物排放限值1.美国排放标准美国环保署(EPA)颁布了一系列的柴油机排放标准,涵盖了从轻型车辆到重型商用车辆的各类柴油机。
其中,最为重要的是“Tier 4”标准,适用于在2024年以后生产的柴油机车辆。
根据“Tier 4”标准,轻型车辆的柴油机排放限值为每英里氮氧化物不超过0.07克,颗粒物不超过0.01克;重型商用车辆的柴油机排放限值为每马力时氮氧化物不超过0.2克,颗粒物不超过0.01克。
2.欧洲排放标准欧洲联盟制定了一系列的柴油机排放标准,被称为“欧洲阶段标准”。
最新的标准是第六阶段(Euro 6),适用于在2024年以后生产的柴油机车辆。
根据这一标准,柴油机排放限值为每千瓦时氮氧化物不超过0.4克,颗粒物不超过0.005克。
此外,还有其他一些国家和地区制定了自己的柴油机排气污染物排放限值,如日本的“新长期综合管理方式”(Japan's New Long-Term Emission Regulation)和中国的国家排放标准。
二、柴油机排气污染物测量方法为了监测柴油机排气污染物的排放情况,需要采用相应的测量方法。
目前,常用的柴油机排气污染物测量方法主要有两种:稀释采样法和直接测量法。
1.稀释采样法稀释采样法是最常用的柴油机排气污染物测量方法之一、其基本原理是将发动机排气与稀释气体混合,使浓度降低到可测范围内,然后利用传感器等设备进行测量。
稀释采样法有多种具体的实施方法,如稀释尾气测量法(Dilution Method)和恢复系数法(Recoverable Fraction Method)等。
柴油发电机废气排放标准
柴油发电机是一种常见的发电设备,它通过内燃机燃烧柴油来产生电能。
然而,随着环境保护意识的提高,人们对柴油发电机的废气排放标准也越来越重视。
柴油发电机废气排放标准主要包括颗粒物、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等指标。
首先,颗粒物是柴油发电机排放废气中的重要组成部分。
颗粒物污染主要来源
于柴油燃烧产生的烟尘和颗粒物,对空气质量和人体健康造成严重危害。
因此,针对颗粒物的排放标准是非常严格的,通常要求柴油发电机在运行过程中颗粒物排放浓度不超过一定的限值。
其次,氮氧化物是另一个重要的排放指标。
氮氧化物主要包括一氧化氮和二氧
化氮,它们是大气中的有害气体,对大气环境和人体健康都有害。
因此,柴油发电机在排放废气时,必须符合国家和地方的氮氧化物排放标准,以减少对环境的污染。
此外,一氧化碳也是柴油发电机废气排放中需要重点控制的成分之一。
一氧化
碳是一种无色、无味、无臭的有毒气体,对人体健康有害,长时间暴露在一氧化碳环境中会导致中毒甚至死亡。
因此,柴油发电机在运行时,必须保证一氧化碳排放浓度在安全范围内。
最后,碳氢化合物也是柴油发电机废气排放标准中需要关注的指标之一。
碳氢
化合物是一类挥发性有机物,它们对大气环境和人体健康都有一定的危害。
因此,柴油发电机在排放废气时,也需要符合相关的碳氢化合物排放标准。
综上所述,柴油发电机废气排放标准涉及颗粒物、氮氧化物、一氧化碳和碳氢
化合物等多个指标,对环境和人体健康都有重要影响。
因此,各地相关部门和企业需要高度重视柴油发电机的废气排放标准,加强监管和管理,保护环境,保障公众健康。
目录摘要 (1)关键词 (1)一、引言 (1)二、柴油机尾气排放的危害和生成机理 (1)(一)柴油机尾气排放的危害 (1)(二)柴油机尾气排放的生成机理 (3)三、排放的控制及降低排放的技术 (2)(一)柴油机机内净化 (2)(二)柴油机排气后处理技术 (5)(三)改善燃油品质 (6)(四)代用燃料的使用 (6)(五)废弃再循环系统 (7)四、结语 (8)参考文献 (9)柴油机尾气排放控制技术摘要:随着世界汽车保有量的不断增加,由汽车尾气排放造成的大气污染问题已经成为世界公害。
削减汽车排放污染物的最根本途径,是开发和应用先进的汽车排放污染物控制技术。
汽车排放污染物控制技术可分为两类:①机内净化技术;②机外净化技术。
关键词:柴油机排放排放控制一、引言柴油机自1892年问世以来,凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点在各种动力装置、和车辆上得到日益广泛的应用。
车用柴油机主要排放物为PM(颗粒状物质)和NOx,而CO和HC排放较低。
控制柴油机尾气排放主要是控制颗粒物质PM和NO生成,降低PM和NOx的直接排放。
柴油机与同等功率的汽油机相比,微粒和NOx是排放中两种最主要的污染物。
目前,世界各国都在致力于减少柴油机颗粒排放的技术研究,并且已经取得了实质性的进展。
由于柴油机排气微粒与NOx的生成机理不同,因此减少微粒的同时又增加了NOx的排放,同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效的扼制,从而使采用机外催化技术净化NOx成为可能。
本文将就柴油机的排放问题及其控制技术进行探讨。
二、柴油机尾气排放的危害和生成机理(一)柴油机尾气排放的危害柴油机排出的NOx中,NO约占90%,NO只是其中很少的一部分。
NO无色无味、毒性2。
不大,但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛,而且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO2是一种有刺激性气味、毒性很强(毒性大约是NO的5倍)的红棕色气体,可对人的呼NO2吸道及肺造成损害,严重时能引起肺气肿。
当浓度高达一定浓度时,会随时导致生命危险。
NOx和HC在太阳光作用下会生成光化学烟雾,NOx还会增加周围臭氧的浓度,而臭氧则会破坏植物的生长。
此外,NOx还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。
基于上述原因,柴油机排放物中的NOx对环境的严重污染引起了世界范围的普遍关注,因此各国限制其排放的法规亦越来越严格。
(二)柴油机尾气排放的生成机理迄今为止人们已经对NOx的生成机理进行了大量的研究,但尚未达成共识。
比较容易接受的是策尔多维奇机理。
该机理认为:柴油机排放中的NO并非来自燃油的燃烧,而是来自氮气与氧气的反应,它是在氧气过剩的情况下由于燃烧室的持续高温而形成的,在膨胀和排气时有少量的分解,排到大气后遇氧形成NOx和其它氮氧化物。
柴油机燃烧过程中喷射各区均可以生成NO,其生成浓度与局部温度、局部氮原子和氧原子的浓度、燃烧产物的冷却速度和滞留时间(即高温下所占燃烧循环的时间量)等因素有关。
从理论上讲,柴油机NOx排放的形成是无法避免的,但通过控制燃烧过程的最高温度和富氧空气在高温中的滞留时间等可以加以限制。
三、排放的控制及降低排放的技术(一)柴油机机内净化1.1 防止机油串入燃烧室由于柴油机排放颗粒状物质的相当部分是由串入燃烧室的机油的不完全燃烧造成的,所以应尽可能地减少串机油量。
防止和减少机油串入燃烧室,应通过加强机体刚度,改善汽缸盖与机体的连接,减少汽缸工作面的变形,改善活塞、活塞环和汽缸表面的设计,加强机油控制,减少从气门推杆泄漏机油等措施来实现。
1.2 采用柴油电控高压喷射技术柴油电控技术已从第一代的位置控制、第二代的时间控制发展到今天的共轨式电控高压喷射。
正在研制或装机的共轨式喷油系统,可在柴油机运转的整个特牲曲线范围内改变喷油过程。
如德国Bosch公司开发的共轨喷射系统,可自由选择喷油压力,高精度控制喷油量,灵活控制喷油定时,并可灵活进行预喷射和多级喷射,对颗粒和烟度的降低很有利。
在采用共轨多级喷射系统和电控喷油器的柴油机试验中观察到,由于分段喷射加强了空气的卷吸和紊流,加强了燃油和空气的混合,可明显降低烟度。
电子控制柴油机高压喷射技术(如电控高压共轨喷射)的应用可使柴油机通过最佳喷油定时、最佳喷油率和预喷射,与发动机转速、负荷之间的关系进行连续调节,使颗粒排放降低40%以上,并且发动机过渡工况的排放性能也可得到显著改善。
电控高压喷射控制对喷油规律进行控制,能根据发动机运行工况实现最佳喷油,同时通过控制预混合燃烧与扩散燃烧的比例,可同时降低有害排放和控制发动机的空燃比,有利于实现有效的机外净化措施。
1.3 提高喷油压力和减小喷孔直径提高喷油压力和减小喷孔直径,提高喷油压力和减小喷孔直径可明显地降低PM 的排放。
为了避免高压喷射导致的NOx的增加,要求适当降低空气涡流运动,提高压缩比和可变定时燃油喷射与其相适应。
高压喷油系统需要和燃烧室良好配合,以避免过多燃油喷射到汽缸的冷表面上,减少HC和PM中SOF(有机可溶物)的排放;同时减少喷嘴压力室容积或采用无压力室喷油嘴,能使PM和HC排放大大减少;通过燃油喷射率的优化,如采用双弹簧喷油器,可降低PM和NOx的排放。
1.4 改进燃烧系统改进燃烧系统指的是燃烧室的形状、供油系统、进气流动的最佳匹配。
应保证在发动机整个工况范围内,燃油在燃烧室中均匀分布,有合适的气体流动,有合理的喷油规律和喷油定时。
采用电控制喷油泵、电控泵—喷嘴、电子调速器、可变涡流系统、多气门化和中央配置喷油器等措施,既可改善柴油机性能,又可降低柴油机尾气排放物,尤其是颗粒PM物质的排放。
1.5 采用废气再循环(EGR)EGR是将一部分排气导入进气系统中,通过降低燃烧室燃烧的最高温度来降低NO X的排放。
利用EGR降低NO X的排放,需要与电子控制结合,根据柴油机负荷、转速、冷却水温度传感器及启动开关信号,由ECU对EGR率和EGR随机进行控制,保证在对柴油机性能影响不大的条件下,降低NO X的排放。
1.6 增压中冷技术柴油机采用进气增压技术后,由于压缩温度升高,在动力性与经济性提高的同时,NOx的排量也必然增加。
但增压柴油机在采用中冷技术以后,增压空气在进入气缸以前被冷却,在一定程度上可以抑制NOx的排放。
废气涡轮增压提高了汽缸内平均有效压力、过量空气系数和整个循环的平均温度,可使柴油机颗粒物的排放量降低50%左右,并减少CO和CH的排放。
利用中冷技术,NO的排放量可降低60%-70%。
所以采用增压中冷是降低车用柴油机排气排放物的有效措施之一。
废气涡轮增压中冷技术的应用大大提高了汽车柴油机的动力性、改善了燃油经济性,并且还在降低汽车排放有害物、减少温室效应气CO2、保护环境等方面起到了重要作用。
为使汽车柴油机满足欧洲I、Ⅱ法规,涡轮增压中冷技术是一个很好的技术方案;为满足更高的排放法规欧洲Ⅲ、Ⅳ的要求,则必须采用电控可变喷嘴涡轮增压器。
随着涡轮增压器技术和其他先进发动机技术的进一步发展,柴油机将会成为真正的低能耗、高环保性的汽车动力。
1.7 采用可变技术一般发动机的压缩比是不可变动的,因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数,在设计中已经定好。
不过,为了使得现代发动机能在各种变化的工况中发挥更好的效率,以变对变来改善发动机的运行性能。
其中气门可变驱动技术早已实现,做为重要参数的压缩比,也有人尝试由固定不变改为“随机应变”。
近年绅宝(Saab)开发的SVC发动机以改变压缩比来控制发动机的燃油消耗量。
它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块,缸体可以沿滑块的斜面运动,使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化,改变燃烧室的客积,从而改变压缩比。
其压缩比范围可从8:1至14:1之间变化。
在发动机小负荷时采用高压缩比以节约燃油;在发动机大负荷时采用低压缩比,并辅以机械增压器以实现大功率和高扭矩输出。
绅宝SVC发动机是1.6L5缸发动机,每缸缸径68mm,活塞行程88mm,最大功率166kW,最大扭矩305N·m,综合油耗比常规发动机降低了30%,并且满足欧洲Ⅳ号排放标准。
四气门结构可减少换热损失,从而改善了低速扭矩。
采用四气门结构的缺点是增加了柴油机成本和结构的复杂性,为了达到欧美各国严格的排放法规,小缸径柴油机上使用四气门的也越来越多。
最小的已在A VL缸径为85mm的小型轿车柴油机上使用。
在燃用汽油的大、中、小型轿车上,多气门技术已经作为成熟技术得到了应用。
在柴油机上应用多气门技术是国际学术界研究热点之一,国外内燃机的气门最多时已达到5个,目前已在大型柴油机应用的基础上,逐渐开始在小型柴油机上应用。
柴油机采用可变技术使发动机在不同工况下的性能都较为理想,使不同工况下排放性能和经济性都得到提高,这包括喷油定时的可变控制、可变涡流控制和增压系统的可变控制,这些措施的合理使用可使HC和颗粒物排放减少近35%。
(二)柴油机排气后处理技术2.1氧化催化剂柴油机加装氧化型催化转化器是一种有效的机外净化排气中的可燃气体和SOF的常用措施。
催化氧化器的催化剂一般由Pt、Pd等贵重金属组成,并浸入载体表面上。
影响转化效率的因素主要有:催化剂种类、载体、发动机工况、燃油的含硫量、排气流速等。
催化氧化器在降低微粒及HC、CO同时,由于其很强的催化氧化性能也有可能会造成SO2转化成硫酸盐的排放量增加。
因此,必须对催化剂进行优化筛选,选择对SOF、HC、CO转化效率高对SO2氧化率低的方案。
研究表明,影响DOC工作性能的主要因素是排气温度和燃油中的含硫量。
较高的尾气温度将有助于SOF的氧化,提高转换效率;但是尾气温度过高(400~500℃以上),SO2和燃油中的硫转化成硫酸盐的量将大大增加,这样有可能使总的颗粒量增加而不是减少。
此外,硫酸盐覆盖在催化氧化器内表面将使得催化氧化器市区活性,大大降低其转化效率。
因此,应用DOC 时对燃油的硫含量有要求,一般要求燃油含硫低于0.05%(质量分数),最好是低于0.01%(质量分数。
)所以,柴油机氧化催化器一般适于含硫量较低的柴油燃料;并要保证催化剂及载体、发动机运行工况、发动机特性、废气的流速和催化转换器的大小以及废气流入转换器的进口温度等正常,使净化效果达到最佳。
2.2柴油尾气过滤材料目前,部分过滤式金属过滤体、堇青石过滤体、碳化硅过滤体和钛酸铝过滤体在国外都有研究和应用,但由于材料的特性不一样其用途有所差别。
碳化硅材料热容量大且耐高温,通常与主动再生方法配合使用,一般用于轿车柴油车和轻型柴油车的颗粒物控制。
堇青石过滤体热容量比较小,易于提高涂覆催化剂的温度,通常与被动式再生方法配合使用,但过滤体内积炭过多时易损坏过滤体。
金属过滤体与堇青石过滤体特性类似,钛酸铝过滤体与碳化硅过滤体特性相似,这两种过滤体有较好的应用前景。