现代汽车柴油机排放控制技术及欧ⅳ之后中重型柴油机主要技术路线

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1、现代汽车柴油机排放控制技术及欧IV之后中重型柴油机主要技术路线现代汽车柴油机排放控制技术及欧IV之后中重型柴油机主要技术路线文/司康二氧化碳(CO):燃烧含碳元素的物质而产生的，本身对人体无害•进入木世纪以来•随着石油等化石燃料的大量消耗和作为吸收源的热带雨林被大量砍伐等•空气中Co含量飞速增长・CO造成地球转暖.即所谓的温室效应.因此成为近年全球关注的热点和焦点.相对于汽油机来说.柴油机燃油消耗量小.所排除〜,3co也相对较少氧化碳(co):cO是在排放的气体的所含成分中最有害的物质•是燃料在氧分不

2、足的状态下不完全燃烧的情况下产牛的•空气中Co排放量的约90%被认为是来自汽车在各种排放的气体中Co是最初的作为限制对象的.该气体被吸八人体后会产生溶血反应导致中毒•但是，柴油机和汽油机相比，燃烧较为充分，所以co的产生量非常少.未燃坯(HC):氧和炭构成的化合物质的总称•这也是光化学烟雾的形成原因根据种类不同会对呼吸系统产牛影响.微粒(PM主要是黑烟):PM是从柴油机中排放出来的颗粒状物质的总称•主要是由黑烟,SOF(可溶性有机组分)燃烧后剩下的燃料和润滑油成分，轻油燃料中的硫黄成分燃烧后的生成物所

3、构成的.包括颗粒细小的SPM.氮氧化物(NO):NO,NO,NO,NO等各种化合物的总称•在高温下氮分子和氧分子结合后产生的.不只是汽车,香烟和火炉等也会产生.燃烧温度越高越容易产生NO,因此发动机的设计中必须考虑适当降低燃烧温度.生成机理COCO2是石油化工燃料燃烧产生的.排放量根据燃烧时的燃料消耗多少成比例增加•柴油机在车用内燃机中热效率较高燃料消耗率小.而汽油机热效率较差，燃料消耗率较大co排放量较多.Co/HCCO是氧分不足不完全燃烧时产牛的•柴油机的排放量极少，汽油机的排放多•柴油机中，燃烧

4、是在和对于燃料空气量充分的状态下进行的.汽油机屮，相对燃料/空气量比例是几乎一样的,所以在燃烧吋引起局部的氧分不足，产牛量变多.HC和Co一样也是在燃烧时相对燃料的空气不足而产生的.No:是在高温完全燃烧状态下生成的•和以上所说的三种物质不同，NO在柴油机中的排放量多，而汽油机的排放较少•原因是柴油机不用点火装置.自燃着火而燃烧的原理•我们通常将燃烧阶段分为:1)，着火延迟期间,2),预混合燃烧期间:3),扩散燃烧期间.4),后燃烧期间.其中预混合燃烧期间产生爆发性燃烧发生高热，气缸内的温度急速上升•

5、这时，会产生NO.而H,NO的成分N和.是在高温时促进反应，这是产牛NO的主要原因.PM:是在低温时不完全燃烧状态下生成的.和Nox—样柴油机相比汽油机PM排放量要多很多.这个原因也在于燃烧的特征•柴油机是向气缸内部喷射燃料混合燃料和空气混合状态通常不均匀而且在扩散燃烧期间和后燃烧期间气缸内的温度和压力下降•这样燃烧状态恶化后•引起燃料的蒸烧状态，也就是不完全燃烧状态•这时•产生PM和黑烟.另外一方面，汽油机通常向混合好的混合气点火这样发生不完全燃烧的燃烧过程短了,PM排放量少了.由上可知,对柴油机而

6、言，长期来其有害排放物的控制对象主要是NO和PM柴油机NO排放控制技术机内净化技术采取机内净化是治木之举•它是通过改进柴油机结构参数或者增加附加装置來改善燃烧性能进而达到减少NO排放的目的.避气系统的优化对进气系统进行优化设计主要目的是在提高充气效率的同时，合理组织进气涡流.以利于混合气的形成提高燃烧速率并尽量减少No的牛成.•多气门技术柴油机上采用多气门技术是满足更严格排放法规的有效途径.缸盖上喷油嘴和活塞上燃烧室凹坑布置气缸中央优化了进气涡流和油雾分布以及活塞与喷油器冷却条件，并可实现涡流比不同转

7、速下变化，这使混和气形成进一步优化提高动力性和经济性同时减少了NO排放,但增加了成本和结构复杂性.8进气涡流的优化:提高涡流比可使燃烧加速并且完全，其结果可导致缸内最高燃烧压力与温度的升高,从而使NO的排放明显增加;若减少进气涡流的强度虽可减少NO的排放，但又势必会牺牲柴油机的动力性和经济性•因此,可采用可变涡流进气道技术使涡流比在0.2〜25范围内变化.以兼顾柴油机在整个工况范围内各个方面的性能.但采用可变涡流进气道技术存在着结构复杂和成木较高的问题•因而限制了该技术的推广.0増压屮冷技术:柴油机采

8、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,NO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NO的排放.因此，采用增压中冷技术可使柴油机NO的排放降低.目前柴油机增压中冷技术在中重型柴油机上应用广泛.在轻型柴油机上也逐渐在采用•一些新研制的轿车柴油机上也开始采用.嚷滴系统的优化喷油系统的优化就是使燃油喷射参数最佳化.这些参数包括喷油定时，喷油压力,喷油速度和喷孔结构等•通过参数的优化