柴油叉车排气污染研究及控制

《柴油叉车排气污染研究及控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、柴油叉车排气污染研究及控制【摘要】柴油叉车使用过程中会产生多种有害气体、颗粒物及硫化物，其排放量与进气系统、燃油系统、曲柄连杆机构、冷却系统、柴油的品质、柴油机的转速与负荷等有关。为防止污染，应采取技术措施对其进行严格控制。【关键词】柴油叉车；排气污梁；控制柴油叉车使用过程中产生的排气污染物的有害成分主要有NOX、CO、HC及各种颗粒物（如碳烟、油雾、润滑油和油料添加剂粒）和少量硫化物，这些有害成分不仅污染环境,而且严重危害人体健康，因此，应对柴油叉车排气中的有害气体进行严格控制。1•排气污梁的影响因素柴油叉车使用过程中产生的多种有害气体、颗粒物及硫化物，其排放量与进气系

2、统、燃油系统、曲柄连杆机构、冷却系统、柴油的品质、柴油机的转速与负荷等密切相关。1.1进气系统进气系统的空气滤清器阻塞、进气管和进气道严重污染、气门泄漏、涡轮增压器转子转速过低，都会使气缸进气压力和涡流强度降低，导致空气进气量不足，混合气过浓，燃油喷注心部因局部缺氧，燃烧不完全生成HC和CO；另外,气缸内空气进气量不足，混合过程缓慢，会使缸内温度下降,燃油碰到冷的缸壁温度降低，混合气燃烧不完全并凝聚变大成为碳烟排出；配气机构的排气门关闭过早、进气门开启过迟、涡轮增压器排气阻力大，会导致气缸内残余废气量增多,造成进气门开启时废气倒流入进气管，使气缸内新鲜空气补充量减少，影响

3、混合气的着火并生成大量co和碳烟。1.2燃油系统燃油系统的喷射特征包括喷油定时、喷油压力和雾化质量等。供油提前角过大，在气缸压力和温度都还不够时就喷入燃油，会使着火延迟期加长，稀熄火区加宽，积聚在缸壁的燃油增多而使排放量增加；喷油提前角太小，大部分燃料在上止点后才喷入气缸，部分燃油在排气管中燃烧，会导致严重后燃且排气烟色不正常；喷油压力过高，易造成喷油器二次喷射和喷油嘴渗油，形成后喷现象而生成较多CO、HC和碳油；喷油压力过低，会使喷入气缸的燃油增多，燃油燃烧不完全而产生黑烟，另外，喷油压力低将导致喷入燃烧室燃油过多，在低温启动时，燃料着火不良，会导致混合气不均匀和喷入气

4、缸内燃油过多，燃油燃烧不完全产生黑烟。1.3曲柄连杆机构活塞磨损过度、活塞环结胶卡死，导致缸内混合气泄漏严重，压力降低，稀熄火区加宽，HC生成量增加；机油易窜入燃烧室燃烧，排气冒蓝烟，并造成气缸严重积炭；曲轴箱通风不畅，缸内废气窜入曲轴箱无法及时排出，会使机油劣化变质蒸发，析出有害气体；机油变质黏度降低会使机油窜入燃烧室燃烧而产生蓝烟。1.4冷却系统冷却系统水温过高，废气涡轮增压系统中冷效果不良，会造成进气温度高，新鲜空气受热影响密度减少，不利于充气，引起缸内燃油燃烧不完全而生成HC、CO和碳烟。1.5柴油品质柴油叉车使用的柴油的成分、添加剂等会对排放污染产生很大的影响。

5、研究表明：柴油中十六烷值从50增加到58会导致HC和C0下降26%,微粒下降20%左右，低负荷情况下NOX的下降量可达9%；芳香烧的含量由10%增加到35%时,微粒排放由8.1%增加到12.9%,醇、瞇和酯等含氧物质能够减少排放，特别是减少碳烟及PM排放。此外，柴油密度、黏度等理化指标也影响排气污染物的生成量。柴油的密度从840kg/m3减少到800kg/m3,PM排放物将减少13%。柴油中的硫经燃烧后生成S02和粒状硫化物（98%的硫以S02的形式排出）。试验证明燃油中含硫量的减少与颗粒物排放的减少成近似线性关系。研究表明，若将硫含量从0.50%降低至0.03%,可使颗

6、粒排放降低7%。1.6转速与负荷柴油叉车上使用的柴油机在高速运转时，由于燃油滞后燃烧会使排气温度提高，热气损失增加，容易冒黑烟。柴油机供油量是根据负荷来调节的，负荷增大，供油量相应加大,烟度也随之增加，负荷减小，发动机热状态和雾化质量会降低。因此长期髙速空转或怠速也会微微冒黑烟。发动机超负荷时会使燃料燃烧不完全而冒黑烟。2.排气污染的控制2.1柴油机本体的排放控制2.1.1改进进气系统改进进气系统通常采用废气涡轮增压、增压中和多气门技术。采用废气涡轮增压系统，可以提高进气终了压力、增加空气供给量，提高充气系数和整个循环的平均温度，使柴油燃烧完全，柴油机颗粒排放物降低50%

7、左右，C0和HC排放也有所减少；采用增压中冷技术可以加大循环进气量，提高输出功率，同时，混合气可以适当变稀，使碳烟、N0排放下降；采用多气门技术可以扩大进排气门的总通流面积，提高充气效率，实现喷油嘴居中布置，保证多孔油束均匀分布,使喷注分布和混合气形成更加合理，大大提髙混合气的形成质量，有效降低碳烟颗粒、HC和NOX排放量，提高热效率，同时还可以改善活塞和喷油器的冷却条件，在不同转速下实现可变涡流比，优化燃烧方式，降低低转速区的排放。实践证明；增压空气温度每降低10°C,柴油机的工作循环平均温度可降低25-30°C；采用废气涡