重型柴油機(jī)國(guó)ⅳ技術(shù)路線及實(shí)施建議

《重型柴油機(jī)國(guó)ⅳ技術(shù)路線及實(shí)施建議》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、重型柴油機(jī)國(guó)Ⅳ技術(shù)路線及實(shí)施建議中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)機(jī)動(dòng)車污染防治委員會(huì)1Thanks!2CVEC組織其核心成員，圍繞著目前國(guó)際上在重型柴油車排放控制的兩個(gè)主流技術(shù)路線（SCR和（EGR+DPF）），進(jìn)行探討。目的是為中國(guó)柴油機(jī)的技術(shù)發(fā)展提供指導(dǎo)建議。特別感謝巴斯夫催化劑（上海）有限公司以及宋月華女士對(duì)本報(bào)告的貢獻(xiàn)。3前言滿足國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)及其選擇兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析國(guó)外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及建議目錄4一、前言美國(guó)EPAUS2007排放標(biāo)準(zhǔn)，其中PM排放值為0.01g/bhp-hr,NOx排放值為0.20g/bhp-hr.從2007年開始，要完全實(shí)現(xiàn)PM排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)

2、施分階段執(zhí)行的政策，2007年至2009年，重型柴油車的NOx排放值要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的百分之五十，到2010年，則要百分之百達(dá)標(biāo)。5一、前言重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)國(guó)3/4/5已于2006年發(fā)布，等效歐洲。實(shí)行時(shí)間表分別是2008年、2010年和2012年，北京市在2008年開始執(zhí)行國(guó)4。國(guó)4技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入我國(guó)社會(huì)。國(guó)4的排放限值NOx從5.0降至3.5、PM從1.0降至0.02（單位：g/kwh）。國(guó)際上，通過進(jìn)一步改進(jìn)國(guó)3發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)燃燒技術(shù)、再加上（SCR或（EGR+DPF））來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)部件也較多，技術(shù)也非常復(fù)雜。6一、前言我國(guó)選用何種技術(shù)，主要有以下三個(gè)方面考慮：技術(shù)壓力國(guó)3發(fā)動(dòng)機(jī)及其國(guó)4/5升

3、級(jí)考慮。并未完全掌握自主核心技術(shù)，為了滿足新的法規(guī)要求，仍需尋求國(guó)外技術(shù)支持。后處理技術(shù)，同樣面臨這個(gè)問題。成本壓力原型機(jī)的成本壓力，主要來自高壓共軌供油系統(tǒng)。后處理的成本壓力，估計(jì)占產(chǎn)品的三分之一。燃料中硫含量降低成本。硫含量降低至100ppm以下（或者50ppm以下）。社會(huì)壓力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):采用SCR技術(shù)帶來一系列社會(huì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的改變：專用尿素、儲(chǔ)存、供給等等。燃料質(zhì)量在各地區(qū)差異作弊問題。7二、滿足國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)及其選擇主要的兩種排放控制技術(shù)系統(tǒng)((EGR+DPF）和SCR)：從國(guó)際來看，無論哪種技術(shù)，都是成熟技術(shù)。都是通過進(jìn)一步改進(jìn)歐3發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)燃燒技術(shù)、再加上后處理裝置。BOSH公司A

4、VL公司8二、滿足國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)及其選擇美國(guó)的主流技術(shù)選擇早在2000年的時(shí)候，美國(guó)主要的柴油機(jī)制造商就宣布各自為滿足US2007排放法規(guī)的技術(shù)路線將在SCR或EGR兩個(gè)技術(shù)方案間作選擇。截至目前，美國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)接受了EGR/DPF技術(shù)路線以滿足US2007標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)EPA發(fā)布的采用SCR技術(shù)的輕型和重型柴油車申請(qǐng)排放證書的程序（EPA-HQ-OAR-2006-0886-0002）表明，也接受SCR技術(shù)。歐洲的主流技術(shù)選擇在2003年7月，已經(jīng)選擇SCR技術(shù)來進(jìn)一步減少NOx排放以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。包括DAF，DaimlerChrysler，IVECO，MAN，RENAULT，SCANIA，VOLV

5、O，目前在歐洲的一個(gè)明顯趨勢(shì)是，長(zhǎng)途載重車通常選用SCR技術(shù)，而短途運(yùn)輸或者城市公交車則選擇EGR/DPF技術(shù)。9二、滿足國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)及其選擇導(dǎo)致不同主流系統(tǒng)選擇的主因美國(guó)一直以來美國(guó)的燃油價(jià)格要比歐洲的燃油價(jià)格低，而尿素價(jià)格則相對(duì)較高。一個(gè)原因是尿素的供應(yīng)問題一直找不到一個(gè)合理的解決方案。US2007標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新車提出了15萬公里無維修的要求，SCR技術(shù)明顯違背了這一要求。因?yàn)榇蠹s每5000公里，就要添加一次尿素。因此如果要采用SCR技術(shù)，還需要向美國(guó)EPA申請(qǐng)?zhí)貏e許可。歐洲主要是成本因素考慮產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。同時(shí)某些地方法規(guī)仍然限制沒有加裝顆粒過濾器的車輛不得進(jìn)入市區(qū)。10三、兩種系統(tǒng)

6、的技術(shù)和應(yīng)用成本分析帶SCR的國(guó)4排放典型控制系統(tǒng)帶DPF的國(guó)4排放典型控制系統(tǒng)11三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析注：其中綠色部分為明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，黃色部分為相對(duì)的技術(shù)劣勢(shì)。12三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析滿足更高排放的升級(jí)連續(xù)性分析13三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析上述表格中七項(xiàng)技術(shù)不連續(xù)性的解釋如下：增加用于降低NOx排放的尾氣后處理SCR系統(tǒng)，同時(shí)需要引進(jìn)尿素（AdBlue）供給系統(tǒng)。引進(jìn)帶冷卻的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）。引進(jìn)降低顆粒物排放的尾氣后處理DPF系統(tǒng)。與國(guó)三相比，燃油系統(tǒng)具有更高的噴油壓力空氣系統(tǒng)需具備提供高EGR率的能力，例如，可變渦輪幾何面積（VTG）增壓系統(tǒng)將通

7、透式被動(dòng)再生的顆粒過濾器系統(tǒng)替換成壁流式主動(dòng)再生顆粒捕捉系統(tǒng)引進(jìn)主動(dòng)再生DPF的再生標(biāo)定策略14三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析燃油經(jīng)濟(jì)性比較相對(duì)于國(guó)三發(fā)動(dòng)機(jī)，SCR國(guó)四發(fā)動(dòng)機(jī)可節(jié)約燃油5%，同時(shí)消耗尿素4-6%；到國(guó)五階段，SCR發(fā)動(dòng)機(jī)尿素消耗增加到5-7%，但是燃油消耗可進(jìn)一步減少到6%。而EGR+DPF國(guó)四發(fā)動(dòng)機(jī)需多消耗2%的燃油。而到國(guó)五階段，EGR技術(shù)路線的尾氣后處理裝置需要進(jìn)行主動(dòng)再生