現(xiàn)代汽車柴油機(jī)排放控制技術(shù)及歐ⅳ之后中重型柴油機(jī)主要技術(shù)路線

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1、現(xiàn)代汽車柴油機(jī)排放控制技術(shù)及歐IV之后中重型柴油機(jī)主要技術(shù)路線現(xiàn)代汽車柴油機(jī)排放控制技術(shù)及歐IV之后中重型柴油機(jī)主要技術(shù)路線文/司康二氧化碳(CO):燃燒含碳元素的物質(zhì)而產(chǎn)生的，本身對人體無害?進(jìn)入木世紀(jì)以來?隨著石油等化石燃料的大量消耗和作為吸收源的熱帶雨林被大量砍伐等?空氣中Co含量飛速增長?CO造成地球轉(zhuǎn)暖.即所謂的溫室效應(yīng).因此成為近年全球關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn).相對于汽油機(jī)來說.柴油機(jī)燃油消耗量小.所排除?,3co也相對較少氧化碳(co):cO是在排放的氣體的所含成分中最有害的物質(zhì)?是燃料在氧分不

2、足的狀態(tài)下不完全燃燒的情況下產(chǎn)牛的?空氣中Co排放量的約90%被認(rèn)為是來自汽車在各種排放的氣體中Co是最初的作為限制對象的.該氣體被吸八人體后會產(chǎn)生溶血反應(yīng)導(dǎo)致中毒?但是，柴油機(jī)和汽油機(jī)相比，燃燒較為充分，所以co的產(chǎn)生量非常少.未燃坯(HC):氧和炭構(gòu)成的化合物質(zhì)的總稱?這也是光化學(xué)煙霧的形成原因根據(jù)種類不同會對呼吸系統(tǒng)產(chǎn)牛影響.微粒(PM主要是黑煙):PM是從柴油機(jī)中排放出來的顆粒狀物質(zhì)的總稱?主要是由黑煙,SOF(可溶性有機(jī)組分)燃燒后剩下的燃料和潤滑油成分，輕油燃料中的硫黃成分燃燒后的生成物所

3、構(gòu)成的.包括顆粒細(xì)小的SPM.氮氧化物(NO):NO,NO,NO,NO等各種化合物的總稱?在高溫下氮分子和氧分子結(jié)合后產(chǎn)生的.不只是汽車,香煙和火爐等也會產(chǎn)生.燃燒溫度越高越容易產(chǎn)生NO,因此發(fā)動機(jī)的設(shè)計中必須考慮適當(dāng)降低燃燒溫度.生成機(jī)理COCO2是石油化工燃料燃燒產(chǎn)生的.排放量根據(jù)燃燒時的燃料消耗多少成比例增加?柴油機(jī)在車用內(nèi)燃機(jī)中熱效率較高燃料消耗率小.而汽油機(jī)熱效率較差，燃料消耗率較大co排放量較多.Co/HCCO是氧分不足不完全燃燒時產(chǎn)牛的?柴油機(jī)的排放量極少，汽油機(jī)的排放多?柴油機(jī)中，燃燒

4、是在和對于燃料空氣量充分的狀態(tài)下進(jìn)行的.汽油機(jī)屮，相對燃料/空氣量比例是幾乎一樣的,所以在燃燒吋引起局部的氧分不足，產(chǎn)牛量變多.HC和Co一樣也是在燃燒時相對燃料的空氣不足而產(chǎn)生的.No:是在高溫完全燃燒狀態(tài)下生成的?和以上所說的三種物質(zhì)不同，NO在柴油機(jī)中的排放量多，而汽油機(jī)的排放較少?原因是柴油機(jī)不用點(diǎn)火裝置.自燃著火而燃燒的原理?我們通常將燃燒階段分為:1)，著火延遲期間,2),預(yù)混合燃燒期間:3),擴(kuò)散燃燒期間.4),后燃燒期間.其中預(yù)混合燃燒期間產(chǎn)生爆發(fā)性燃燒發(fā)生高熱，氣缸內(nèi)的溫度急速上升?

5、這時，會產(chǎn)生NO.而H,NO的成分N和.是在高溫時促進(jìn)反應(yīng)，這是產(chǎn)牛NO的主要原因.PM:是在低溫時不完全燃燒狀態(tài)下生成的.和Nox—樣柴油機(jī)相比汽油機(jī)PM排放量要多很多.這個原因也在于燃燒的特征?柴油機(jī)是向氣缸內(nèi)部噴射燃料混合燃料和空氣混合狀態(tài)通常不均勻而且在擴(kuò)散燃燒期間和后燃燒期間氣缸內(nèi)的溫度和壓力下降?這樣燃燒狀態(tài)惡化后?引起燃料的蒸燒狀態(tài)，也就是不完全燃燒狀態(tài)?這時?產(chǎn)生PM和黑煙.另外一方面，汽油機(jī)通常向混合好的混合氣點(diǎn)火這樣發(fā)生不完全燃燒的燃燒過程短了,PM排放量少了.由上可知,對柴油機(jī)而

6、言，長期來其有害排放物的控制對象主要是NO和PM柴油機(jī)NO排放控制技術(shù)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)采取機(jī)內(nèi)凈化是治木之舉?它是通過改進(jìn)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)或者增加附加裝置來改善燃燒性能進(jìn)而達(dá)到減少NO排放的目的.避氣系統(tǒng)的優(yōu)化對進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計主要目的是在提高充氣效率的同時，合理組織進(jìn)氣渦流.以利于混合氣的形成提高燃燒速率并盡量減少No的牛成.?多氣門技術(shù)柴油機(jī)上采用多氣門技術(shù)是滿足更嚴(yán)格排放法規(guī)的有效途徑.缸蓋上噴油嘴和活塞上燃燒室凹坑布置氣缸中央優(yōu)化了進(jìn)氣渦流和油霧分布以及活塞與噴油器冷卻條件，并可實(shí)現(xiàn)渦流比不同轉(zhuǎn)

7、速下變化，這使混和氣形成進(jìn)一步優(yōu)化提高動力性和經(jīng)濟(jì)性同時減少了NO排放,但增加了成本和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性.8進(jìn)氣渦流的優(yōu)化:提高渦流比可使燃燒加速并且完全，其結(jié)果可導(dǎo)致缸內(nèi)最高燃燒壓力與溫度的升高,從而使NO的排放明顯增加;若減少進(jìn)氣渦流的強(qiáng)度雖可減少NO的排放，但又勢必會犧牲柴油機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性?因此,可采用可變渦流進(jìn)氣道技術(shù)使渦流比在0.2?25范圍內(nèi)變化.以兼顧柴油機(jī)在整個工況范圍內(nèi)各個方面的性能.但采用可變渦流進(jìn)氣道技術(shù)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成木較高的問題?因而限制了該技術(shù)的推廣.0増壓屮冷技術(shù):柴油機(jī)采

8、用進(jìn)氣增壓技術(shù)后，由于壓縮溫度升高，在動力性與經(jīng)濟(jì)性提高的同時,NO的排量也必然增加但增壓柴油機(jī)在采用中冷技術(shù)以后,增壓空氣在進(jìn)入氣缸以前被冷卻在一定程度上可以抑制NO的排放.因此，采用增壓中冷技術(shù)可使柴油機(jī)NO的排放降低.目前柴油機(jī)增壓中冷技術(shù)在中重型柴油機(jī)上應(yīng)用廣泛.在輕型柴油機(jī)上也逐漸在采用?一些新研制的轎車柴油機(jī)上也開始采用.嚷滴系統(tǒng)的優(yōu)化噴油系統(tǒng)的優(yōu)化就是使燃油噴射參數(shù)最佳化.這些參數(shù)包括噴油定時，噴油壓力,噴油速度和噴孔結(jié)構(gòu)等?通過參數(shù)的優(yōu)化