非道路用柴油机实现国_排放地技术路线研究_白海.pdf

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1、第３６卷第６期中国农机化学报Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．６２０１５年１１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎＮｏｖ．２０１５ＤＯＩ：１０．１３７３３／ｊ．ｊｃａｍ．ｉｓｓｎ．２０９５－５５５３．２０１５．０６．０４７非道路用柴油机实现国Ⅲ排放的技术路线研究＊白海１，孟利清２，何超２，杨学易３（１．广西师范大学职业技术师范学院，广西桂林，５４１００４；２．西南林业大学机械与交通学院，昆明市，６５０２２４；３．贵州轻工职业技术学院机电工程系，贵阳市，５５００２５）摘要：为满足国家日益严

2、格控制环境污染的政策要求，并维护公众身体健康，通过分析我国非道路排放标准的发展历程，比较各阶段排气污染物的限值，并进行一系列试验，探究各功率段非道路移动机械用柴油机能够实现非道路国Ⅲ标准的主要技术路线。非道路移动机械用柴油机通过机体优化设计、采用电控ＥＧＲ、增压中冷、高压共轨等技术路线，即可达到非道路国Ⅲ标准的要求。关键词：非道路移动机械；柴油机；国Ⅲ标准预案；技术路线中图分类号：ＴＫ４２７文献标识码：Ａ文章编号：２０９５－５５５３（２０１５）０６－０１９３－０４白海，孟利清，何超，杨学易．非道路用柴油机实现国Ⅲ排放的

3、技术路线研究［Ｊ］．中国农机化学报，２０１５，３６（６）：１９３～１９６ＢａｉＨａｉ，ＭｅｎｇＬｉｑｉｎｇ，ＨｅＣｈａｏ，ＹａｎｇＸｕｅｙｉ．ＳｔｕｄｙｏｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｏｕｔｅｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｅｍｉｓｓｉｏｎｓｔａｇｅⅢｆｏｒｎｏｎ－ｒｏａｄｄｉｅｓｅｌｅｎ－ｇｉｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ，２０１５，３６（６）：１９３～１９６制技术相对落后很多，减排潜力巨大。图２为非道路０引言移动机械用柴油机的ＮＯＸ排放清单，通过比较

4、可知，近年来，随着我国冬季大范围雾霾天气的愈加严农业移动机械和农用运输车ＮＯＸ的排放量之和约占重，空气治理已经到了刻不容缓的地步，虽然我国加强非道路移动机械用柴油机ＮＯＸ排放总量的４８．０６％，了对机动车尾气排放物的控制，通过严格的排放法规控制农用机械污染物的排放，是当前亟待解决的问题，［１］促使各机动车制造商提高技术水平，控制尾气排放，农用柴油机将是非道路移动机械排放控制的重点。因然而，非道路移动机械用柴油机尾气排放量对环境的此，只有不断提高非道路移动机械用柴油机的排放标影响也不容忽视。准，并逐步淘汰落后机型，才能有

5、效地控制污染物的排放。１我国非道路移动机械用柴油机的应用现状分析非道路移动机械用柴油机是指农业机械、工程机械、林业机械等非道路用移动机械所配备的柴油机。相对车用柴油机而言，其工作环境比较恶劣，如受到冲［２］击和振动，负荷重且飞尘大。目前我国非道路移动机械用柴油机的保有量巨大，基础技术薄弱，结构设计落后，油耗及污染物排放量较高。据统计，我国各类用途的非道路用发动机的保有量在２００８年已经达到［３］４８００多万台，其中，非道路移动机械用柴油机的保有量最多，约占总保有量的４８．２１％，如图ｌ所示。图１我国非道路用发动机保有量

6、分布Ｆｉｇ．１Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｎｏｎ－ｒｏａｄｅｎｇｉｎｅｓｉｎＣｈｉｎａ据中国环境科学研究院估计，２００８年我国道路机动车排放ＮＯＸ约５５３万吨，非道路用柴油机排放ＮＯＸ柴油机尾气中对人体危害最大的有氮氧化合物约３４６万吨［４］，相比较而言，非道路用柴油机的排放控（ＮＯ）、碳氢化合物（ＨＣ）、一氧化碳（ＣＯ）以及颗粒物Ｘ收稿日期：２０１４年３月２８日修回日期：２０１４年６月１６日＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１２６６０１５）；云南省教育厅科学研究基金项目（２０１３Ｚ０８１）

7、第一作者：白海，男，１９８２年生，河南郑州人，硕士，助教；研究方向为汽车运用及车身修复。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｗｗ５１２ｉｙｌ＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：孟利清，男，１９６２年生，博士，教授，硕导；研究方向为交通运输、物流管理与工程。Ｅ－ｍａｉｌ：１３４１２８８０９４＠ｑｑ．ｃｏｍ１９４中国农机化学报２０１５年［５］（ＰＭ）。这些污染物会刺激呼吸道，使呼吸系统免疫表２、表３分别为非道路第Ⅰ、Ⅱ阶段排气污染物限［１０］力下降，致使哮喘、过敏性鼻炎、慢性气管炎及支气管值。与第Ⅰ阶段限值相比，第Ⅱ阶段ＮＯＸ排放量降炎患者的发病率增高

8、，导致肺功能下降等一系列症低了２４％～３５％，颗粒物排放下降２０％～６３％。［６］状。柴油机尾气颗粒中还含有强致癌物质———苯并表２非道路移动机械用柴油机排气污染物限值（第Ⅰ阶段）［７］芘等多种多环芳香烃，长期吸入的话，甚至会引发甲Ｔａｂ．２Ｅｘｈａｕｓｔｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｌｉｍｉｔｓｏｆｎｏｎ－ｒｏａｄ状腺癌、肺癌等疾病。总之