非道路移动机械DPF监控系统

非道路移动机械排放法规及实施对策分析摘要：由于作业条件差、工作环境恶劣等因素影响，非道路移动机械中柴油机的使用范围非常广，然而当前还没有降低排放的、比较成熟的技术，其尾气排放量非常大，对环境的污染非常严重。

随着近年来人们对环境问题关注度的提升，非道路移动机械的排放问题开始引起了人们的重视。

在这种背景下，本文着重就其法规及落实的有关问题进行分析。

关键词：非道路移动机械；污染物；排放；法规；实施伴随经济与社会的不断发展，人们对环境保护的认识不断加深，因此有关环境污染治理问题的研究也更为深入。

在治理环境污染的时候，最常见的方式和手段就是对机动车辆污染物实施严格控制，但并未认识到需要控制非道路移动机械的污染物排放。

有关研究显示，一台此类机械排放出的尾气与50～86辆标准排放汽车几乎等同。

可见污染的主要来源不仅包含机动车辆污染物，此类飞道路移动机械的排放量也非常大，同样是污染的重要来源之一，因此，有必要对此类机械的污染进行严格治理。

一、对非道路移动机械的概述非道路移动机械是指那些不能够在道路上驱动、运行，同时可以发挥出两方面功能。

由于此类机械无法实现自驱动，但可以从两处地点移动。

这种机械设备最典型的是工农业领域中的机械设备，其中用于工业领域的机械设备主要有压路机、推土机、挖掘机等，用于农业生产中的机械设备主要为拖拉机、收割机等。

不仅工农业领域中用到的机械设备属于此类机械设备，同时林业、牧业等设备，机场地勤设备等，均处于此类机械设备。

因此，此类机械的范围非常广，并且不同设备类型的污染特点不同，可见此类机械设备的污染治理工作也极为复杂。

二、非道路国四排放法规的新要求与实施伴随工程项目规模的扩大，此类机械设备的应用范围进一步拓宽，压路机、推土机等设备开始在施工领域中广泛应用，这些设备不仅会排放出大量尾气，同时还容易引发多种类型的污染，严重影响周边居民的工作与生活。

所以，应该加强对此类设备污染的治理。

针对此类机械设备污染的治理，国家环保部门专门提出了排气烟度限值以及测量方法，对此类机械的应用，进一步提升了排气烟度的标准。

2018年7月3日，由国务院公开发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，文件中明确要求，开展非道路移动机械摸底调查，推进排放不达标工程机械、港作机械清洁化改造和淘汰。

“非道路”即非道路上的各类机械，包括自驱动或具有双重功能，既能自驱动又能进行其他功能操作的机械，也包括不能自驱动但被设计成能够从一个地方移动或被移动到另一个地方的机械。

非道路排放即具备以上特征的移动机械在工作中产生的污染物。

根据行动计划，相关行业都在加快制订相关排放新标准，落实标准新技术。

根据国家统计局发布各行业他领域碳排放数据，交通运输业在各行业中独占鳌头，其中非道路车辆占有比重在不断增加，根据2019年统计数据，2019年全国机动车碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）排放量分别为189.2万t、635.6万t、7.4万t，而非道路移动机械HC、NOx、PM的排放量分别为43.5万t、493.3万t、24.0万t，其NOx的排放量接近机动车，PM的排放量已经超过机动车，可见非道路移动机械排放对环境质量有显著影响。

2020年12月28日，生态环境部发布了中华人民共和国国家环境保护标准HJ1014-2020《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》，文件要求自2022年12月1日起，所有生产、进口和销售的560kW以下（含560kW）非道路移动机械及其装用的柴油机应符合第四阶段排放标准要求，涉及范围包括挖掘机、拖拉机、联合收割机等工程农业机械。

2022年12月1日，《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值与测量方法（中国第三、四阶段）》（以下简称“国四”）中的第四阶段将正式实施。

国四的正式实施经历多次征求意见和修改，实施时间也有过推迟，这很大程度上基于技术和经济性的综合考虑，由此可见国四的标准提升巨大。

其中最重要的减排技术，包括基本减排和后处理减排。

基本减排就是改善发动机性能，比如优化进气门和排气门的相位差，优化密封性，优化化油器性能，优化ECU执行性能等方面。

非道路移动机械监督检查流程一、啥是非道路移动机械呢？非道路移动机械呀，就是那些不在道路上跑的机械，像挖掘机、装载机、推土机之类的。

这些机械虽然不在马路上溜达，但是它们的排放对环境也有影响呢，所以就需要监督检查啦。

二、检查前的准备。

1. 人员准备。

检查人员得是专业的哟，或者经过专门培训的。

要是啥都不懂就去检查，那可不行呢。

这些人员要了解非道路移动机械的各种知识，比如机械的类型、不同机械的排放标准之类的。

2. 资料准备。

得带上相关的法规文件呀，这就像是检查的“尚方宝剑”。

还有检查表之类的东西，这样才能把检查的情况一项一项清楚地记录下来。

三、开始检查啦。

1. 找到机械的位置。

这就像是玩寻宝游戏一样。

有时候这些非道路移动机械在工地里，有时候在工厂的角落里。

检查人员得费点力气找到它们。

2. 机械的基本信息查看。

看看这机械是啥牌子的，啥型号的。

这就像看人的身份证一样，先把基本身份信息搞清楚。

而且还要看看机械的生产日期，因为不同时期生产的机械可能排放标准不一样呢。

3. 检查排放情况。

这可是个重要环节哦。

就好比看一个人有没有健康问题，要检查机械的尾气排放是不是符合标准。

这时候可能会用到一些专业的检测设备，把设备往排气口一放，就像给机械做个小小的体检。

如果排放超标了，那就像人得了病一样，得赶紧想办法“治疗”呢。

4. 检查机械的标识。

机械上应该有相关的标识，标明它的排放标准之类的信息。

要是没有这个标识，就好像一个人没有名字一样奇怪。

这也是检查的一个重点部分哦。

四、发现问题怎么办。

1. 轻微问题。

如果是一些小问题，比如标识有点模糊之类的，检查人员可以给机械的所有者或者使用者提醒一下，让他们尽快改正。

就像朋友之间互相提醒个小毛病一样，态度要好。

2. 严重问题。

要是排放超标很严重或者有其他大问题，那可不能含糊。

要按照相关的法规进行处理。

可能会要求机械停止使用，直到整改合格为止。

这就像给调皮捣蛋的孩子一个惩罚，让他们知道要遵守规则。

非道路移动机械环保信息采集微信小程序机械机主操作使用手册一、编码登记申请第一步：进入微信小程序在微信中搜索关键字“非道路移动机械环保信息采集”，进入小程序。

具体界面详情如图1所示。

图1进入微信小程序界面图第二步：注册注册分为个人和单位两种。

如果机械机主委托他人进行登记，则机械机主和被委托人都需要在小程序中注册。

机械机主/被委托人注册先填写“姓名”、“身份证号码”、“密码”、“确认密码”，然后点击“手机号”获取验证码并输入获取的验证码，最后点击“注册”。

具体界面详情如图2所示。

图2机械机主/被委托人注册图机械所有单位注册先填写“单位名称”、“证件号”、“密码”、“确认密码”，然后点击获取验证码并输入验证码，最后点击“注册”。

具体界面详情如图3所示。

图3机械所有单位注册图第三步：登录输入手机号和密码点击界面登录，进入小程序主界面。

具体界面详情如图4所示。

图4登录主界面图第四步：信息录入机械登记流程是：基本信息→图片上传→机械信息→其他信息→完成。

首先点击主界面信息录入图标，进入看到登记须知，10秒后页面最下方出现确定按钮，点击进入基本信息登记。

（一）基本信息✧联系方式是已注册的手机号。

✧设备的所有者是已注册的单位或个人，这两个信息填写要与注册的信息一致，若不一致系统弹出报错窗口要求更改。

✧登记区县是指机械目前所在的城市，登记审核通过后，原则上机主需到登记区县领取非道路移动机械环保登记号码。

该项用下拉框选择机械所在的省、市和区进行填报。

✧使用地点是指机械目前所在的位置，如港口、工地等，地点不能确定的填写其他，该项用下拉框选择使用地点进行填报。

使用地点详细地址需输入文字进行填报。

✧登记类型分为机械和场内车辆，该项用下拉框选择登记类型进行填报。

机械指正常的非道路移动机械；场内车辆指在机场等固定场所使用的车辆。

✧场内车辆需填写车辆号牌、上传环保信息随车清单的正反面照片。

若上传了环保信息随车清单照片，须在登记机械信息时上传环保信息公开编号。

“天地车人”一体化监控体系，是一套包含排放检验机构联网、机动车尾气遥感监测、黑烟车抓拍、非道路移动机械管理、重型柴油车排污在线监测、I/M闭环管理、油气回收监控、移动执法等功能的全方位、综合性监控管理体系。

天：指机动车道路遥感监测、黑烟车抓拍监控；地：指机动车定期排放检验机构和车辆维修机构；车：指加装在线监控装置的车辆，如柴油货车OBD、非道路移动机械监控装置等；人：指路检路查、移动执法。

02建设目标03建设内容04总体架构01建设背景05数据库设计06网络及系统安全设计07系统功能设计01随着我国经济社会持续快速发展，机动车保有量继续保持高速增长态势。

据公安部统计，截至2020年底，我国机动车保有量达3.72亿辆，同比增长3.56%；其中，汽车保有量达到2.81亿辆，同比增长7.5%，新能源汽车保有量达到492万辆，同比增长29.18%。

随着工业废气治理成效显著，机动车，特别是重型柴油货车、营运汽油车、老旧汽车、工程机械，已经成为城市大气污染主要贡献者，机动车污染防治的紧迫性迫在眉睫。

机动车尾气PM CO HC NOx SO 2雾霾光化学烟雾2017年1月环保部部长在大气污染成因与控制及趋势分析学术研讨会上提出构建“车一油一路”一体化的移动源排放污染综合控制体系，建立移动源机动车污染防治和监管体系。

2018年6月，《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，明确提出要建立“天地车人”一体化的全方位监控系统，实施在用汽车排放检测与强制维护制度。

2019年1月，《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》，提出推进监控体系建设和应用，对柴油车开展全天候、全方位地排放监控。

具体要求◼有效衔接机动车排放检验和安全技术检验1、严格执行机动车排放检验制度2、优化机动车排放和安全技术检验流程3、加强排放检验信息联网核查4、推行机动车排放异地检验5、大力推行便民检验服务☐加强在用机动车环保监督管理6、加快淘汰黄标车和老旧车7、强化在用机动车环保监督抽测工作8、严格落实机动车强制报废标准规定◼强化机动车排放检验机构监督管理9、强化新生产机动车排放检验机构监督管理10、推进在用车排放检验机构规范化联网11、加强排放检验机构监督管理12、强化排放检验机构主体责任13、加强检验数据统计分析14、严格执行政府部门不准经办检验机构等企业的规定☐加快机动车环保监管能力和队伍建设15、加强机动车环境监管能力建设16、加快推进全国机动车环保信息联网2017年12月，环保部发布的《机动车污染防治技术政策》列出了一系列新技术，包括：油品：油品升级、油气回收尾气治理：DPF （颗粒物过滤器）、SCR （选择性催化还原装置）、DOC （氧化型催化器）等检测监控：遥感检测设备、遥感检测车、黑烟车抓拍、便携式检测设备2018年9月27日，生态环境部发布了《汽油车污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》（GB18285-2018）（代替GB18285-2005和HJT240-2005）、《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）（GB3847-2018）（代替GB3847-2005和HJT241-2005）。

柴油机DPF安装问题探讨
赵庆华;许书斌
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求(发布稿)》规定了第四阶段非道路柴油移动机械及其装用的柴油机污染物排放控制技术要求,是对GB 20891-2014《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》中第四阶段内容的补充。

对额定功率87kw以上非道路国四柴油发动机,标准要求安装DPF后处理系统。

非道路国四柴油机采用了机械泵、VE电控泵、高压共轨系统、增压中冷等技术。

针对国四柴油机DPF安装时,难安装问题。

通过分析,采取巧用大圆孔消除安装时产生应力的难题。

【总页数】3页(P108-110)
【作者】赵庆华;许书斌
【作者单位】常柴股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TK426
【相关文献】
1.柴油机精密偶件维修安装问题探讨
2.农用柴油机DPF载体结构优化研究
3.DPF 再生对柴油机性能的影响
4.重型柴油机DPF非线性非稳态碳载量估算方法研究
5.DOC+DPF系统对柴油机污染物排放特性的影响
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DOC+DPF系统对柴油机污染物排放特性的影响李顺利;蔡忆昔;施蕴曦;卢奕睿;朱衎【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】对装有氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)和颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)后处理系统的柴油机进行台架试验,利用烟气分析仪(Testo 350XL)和发动机废气排放颗粒物粒径谱仪(TSI EEPS 3090)研究不同负荷下柴油机原机、DOC后和DPF后排气中氮氧化物(NO_(x))和颗粒物(particulate matter,PM)的变化规律.结果表明:负荷大于50.0%时,DOC后的NO_(2)体积分数φ(NO_(2))显著增加,柴油机原机氮氧化物中NO_(2)体积分数φ(NO_(2)/NO_(x))随负荷增加而减小,DOC后和DPF后的φ(NO_(2))、φ(NO_(2)/NO_(x))随负荷增加先减小、后增大;柴油机原机PM排放取决于柴油机的运行工况,不同负荷下DOC的PM去除率为15%~30%,50.0%负荷下DOC的PM去除率最高,为26%;DPF的PM去除率超过90%,经过DPF后核态颗粒体积分数明显增加,聚集态颗粒体积分数明显减小.【总页数】8页(P16-23)【作者】李顺利;蔡忆昔;施蕴曦;卢奕睿;朱衎【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院【正文语种】中文【中图分类】TK421【相关文献】1.柴油机燃用生物柴油的非常规污染物排放特性2.船舶柴油机大气污染物排放特性及控制技术研究现状3.不同工作条件对柴油机尾气污染物排放特性的影响综述4.柴油机不同测试循环气态污染物排放特性5.非道路移动机械用柴油机污染物排放试验颗粒物排放测量不确定度分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

非道路移动机械排放远程监控技术标准主要规定了非道路移动机械排放远程监控的一般要求、车载终端和企业平台的功能、性能和安全性要求，以及测试方法和数据传输的通信协议及数据格式。

具体如下：
1. 一般要求：明确了非道路移动机械在远程监控系统中应遵循的基本规范。

2. 车载终端功能：包括了车载终端应具备的功能，如实时数据采集、处理和传输等。

3. 企业平台要求：涉及企业平台应满足的条件，包括数据接收、存储、处理和分析等功能。

4. 性能和安全性要求：确保监控系统的稳定性和可靠性，防止数据泄露和其他安全风险。

5. 测试方法：提供了评估和验证监控系统是否符合标准要求的测试程序和方法。

6. 数据传输通信协议及数据格式：规定了数据传输时应使用的通信协议和数据格式，以保证信息的准确传递和解析。

均匀度指在DPF载体入口、出口截面测量的温度、速度分布一致性程度，计算公式如下：γ=1-12∑n i=1|X i-X mean|A iAX mean（2）式中：孔，遇到阻力向四周扩散，扩散作用明显。

②DOC载体前端面速度云图如图9-图12所示。

通过仿真结果分析，气流在DOC前端面的均匀度系数分别为方案一为0.85；方案二为0.886；方案三为0.815；图1方案一图2方案二图3方案三图4方案四图9方案一图10方案二图11方案三图12方案四图5方案一图6方案二图7方案三图8方案四图17位置二迹线追踪喷射系统的较佳位置，本次设计以图14位置二两处进行仿真设计。

图14位置一图15位置二位置一和位置二仿真迹线追踪分别见图16、图17。

从图中可见位置一雾化柴油碰壁的较少，能较好的通过扰流片实现雾化柴油与尾气的混合；位置二的雾化柴油很大一部分在到达扰流片前就出现碰壁，较少一部分通过扰流片，说明雾化柴油与尾气的混合性差。

DOC 前端面CH 浓度分布云图见图18、图19。

通过仿真分析，HC 喷射系统分别位于位置一和位置二时，DOC 前端面CH 浓度的均匀系数分别为0.94和0.9057。

说明位置一是较为理想的CH 喷射系统位置。

3结论①弥散板孔的分布和弥散板到DOC 前端面的距离对可使均匀性系数达到0.94。

③通过结构优化能够实现将DPF 系统应用于拖拉机等安装空间紧凑的非道路工程机械。

参考文献:[1]中华人民共和国生态环境部.中国机动车环境管理年报（2017）[R].北京：中华人民共和国生态环境部，2017.[2]环境保护部.GB 20891-2014，非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）[S].北京：环境保图13图16位置一迹线追踪按照该公式中的数据表述分析来看，整个数据中图18位置一的CH浓度云图图19位置二的CH浓度云图护部，2014.[3]中国环境保护产业协会标准.T/CAEPI12.1-2017，柴油车排气后处理装置技术要求第1部分：氧化型催化转化器（DOC）[S].北京：中国环境保护产业协会，2017.[4]陶建忠.利用选择性催化还原反应（SCR）降低车用柴油机氮氧化物的技术研究[D].济南：山东大学，2008.。

本技术实施例公开了一种非道路车辆禁止颗粒过滤器再生的控制系统，所述系统包括：碳载量计算模块、碳载量比对模块、报警模块和禁止再生模块，所述禁止再生模块激活后能够禁止颗粒过滤器再生，所述碳载量计算模块计算颗粒过滤器中的碳载量，所述碳载量比对模块将颗粒过滤器中的碳载量与车辆电脑内设定的安全阈值进行比对，颗粒过滤器中的碳载量超过安全阈值则报警模块发出警报，解除禁止再生模块对颗粒过滤器再生的限制，在安全区域进行颗粒过滤器再生。

本技术解决现有技术中由于非道路车辆在工作过程中无法实现禁止颗粒过滤器再生，导致颗粒过滤器再生温度过高易发生火灾的问题。

技术要求1.一种非道路车辆禁止颗粒过滤器再生的控制系统，其特征在于，所述系统包括：碳载量计算模块、碳载量比对模块、报警模块和禁止再生模块，所述禁止再生模块激活后能够禁止颗粒过滤器再生，所述碳载量计算模块计算颗粒过滤器中的碳载量，所述碳载量比对模块将颗粒过滤器中的碳载量与车辆电脑内设定的安全阈值进行比对，颗粒过滤器中的碳载量超过安全阈值则报警模块发出警报，解除禁止再生模块对颗粒过滤器再生的限制，在安全区域进行颗粒过滤器再生。

2.如权利要求1所述的一种非道路车辆禁止颗粒过滤器再生的控制系统，其特征在于，所述碳载量计算模块基于压差模型进行碳载量计算和/或基于燃烧模型进行碳载量计算，碳载量计算模块与车辆电脑连接。

3.如权利要求1所述的一种非道路车辆禁止颗粒过滤器再生的控制系统，其特征在于，所述碳载量比对模块将计算得到的颗粒过滤器内碳载量与车辆电脑内设置的碳载量安全阈值进行比对，判断颗粒过滤器中的碳载量是否超过安全阈值。

4.如权利要求1所述的一种非道路车辆禁止颗粒过滤器再生的控制系统，其特征在于，所述禁止再生模块与车辆电脑连接，禁止再生模块包括禁止再生按钮，按下禁止再生按钮，激活禁止再生模块，禁止再生模块控制颗粒过滤器实现禁止再生。

5.如权利要求1所述的一种非道路车辆禁止颗粒过滤器再生的控制系统，其特征在于，所述碳载量计算模块在禁止再生模块激活后，继续进行碳载量计算。

非道路移动柴油机械污染控制装置产品技术性能要求一、排放限值加装排放污染治理装置后的非道路柴油移动机械，根据在用非道路移动机械检测标准GB36886-2018,采用自由加速法、自由加载法、林格曼法等进行检测及在线联网监控时，均应稳定达到以下排放限值要求：二、排放控制技术除集中再生式DPF（含主动式和被动再生）的治理技术不可用外，其他深度治理技术原则上均可以用于非道路移动机械深度治理。

三、产品技术性能要求（一）污染控制装置应安全、可靠、技术合理，能稳定达到规定的减排效果，不得加设旁路；所采用污染控制装置应能独自工作；不得改动车辆的油路，或在油路上外接其它设备；不得新增其它的物质排放；不得降低原机械尾气的通过性；不得频繁增加维护污染控制装置；不得增加原机械的排气背压；不得降低原机械的动力性；不得增加原机械的油耗。

（二）污染控制装置应与非道路柴油机械的柴油机匹配，其产品测试应符合GB17691-2005或GB20891-2014要求。

提供有CMA/CNAS自制的检测机构出具产品性能测试报告。

（三）污染控制装置应具备联网功能和运行参数上传功能，在线监控和定位模块应具有防拆除功能，不得留有“后门”程序，治理改造企业不得进行远程操控。

采集污染控制装置运行参数至少包括进排气口的温度、机械地理位置、污染控制装置故障诊断系统、颗粒物等相关数据；应支持按照一定的通讯协议及数据格式将釆集的数据实时上传至监控平台，上传频率应不低于1次/10分钟，设备应具备可视/听报警功能，具备指示灯或显示屏，当设备出现堵塞、故障或者需要再生时声光提醒使用者及时处理。

设备本身需要带有储存系统，以备网络不畅时备用，满足记录至少七天的数据量要求，网络恢复时应自动上传。

（四）治理改造企业根据非道路柴油移动机械的技术状况自行制定改造技术路线和设备的实施方案（含设备的规格型号、序列号、尺寸和匹配的发动机排量）。

（五）所有安装的污染控制装置应保障车辆自检测合格之日起运行3000小时或3年以内稳定运行并在线监控数据达标排放（其中运行时间与使用时间以先到达为准）。