重型车用柴油机排放法规及技术路线综述

为减轻柴油机排放污染,保护环境,车用柴油机排放日趋严格。本文简要总结了欧美及我国重型车用柴油机排放法规的现状及发展趋势,分析了为满足未来国W／V排放要求,现代柴油机采取的两条主要技术路线的特点。对国内外主要柴油机公司技术路线作了简要总结。结合我国近期油品现状,说明SCR路线是符合我国国情的基本路线。     

美国柴油机排放法规及相应措施

<正> 美国政府对大气污染的控制越来越严。从1970年起,对公路柴油机就制订有排放标准。现在对排放要求更高(表1)。美国加利福尼亚州对非公路用发动机也制订了严格的排放标准(表2)。美国联邦政府对非公路用发动机的排放标准(表3),其开始执行的时间比加利福尼亚州只晚一年。欧州对非公路设备的排放也作了规定(表4)。为了达到未来的标准,各个柴油机制造厂采取一系列相应措施:首先是改进柴油机本身,其次是使气体在排出发动机之后通过净化装置,另外还采用其他燃料来降低排放。柴油机本身的改进在于空气系统、燃料系统和燃烧系统。     

船用低速柴油机低压SCR系统台架试验研究

结合船用低速柴油机的技术特点设计了低压SCR系统并开展了台架试验研究。试验结果表明:所设计的SCR系统NO_x减排效果明显,NH₃逃逸量较小,满足相关法规要求;柴油机在加装SCR系统后排气压力损失满足设计要求,且对燃油消耗率影响较小。     

柴油机排放法规及计算方法的对比研究

本文详细介绍了当前世界上流行的排放法规的制订历程和发展趋势以及我国排放法规的现状,并从测试方法、测试循环、使用对象以及适应范围、计算方法等方面对它们进行了比较。     

内河船舶柴油机发展思路

介绍了我国内河船舶柴油机当前的现状,分析了其技术水平和面临的排放法规情况,对我国内河船舶柴油机提出了总的发展要求,以期不断提升我国船舶柴油机制造业的能力。     

重型柴油机SCR排放试验分析

为了满足国Ⅴ标准,采用了DOC+SCR系统对柴油机排放进行有效控制。采用一套气助式系统,在ESC/ETC/WHTC三种循环方式下进行了多重试验验证,得到了相应试验工况的排放数据,较原机排放有了很大提升,证明了该系统在重型柴油机减少排放方面的实用价值。     

柴油机SCR系统试验台架改进设计

为了解决传统的柴油机SCR系统试验台架无法控制催化反应温度和对不同排量发动机检测适应性差造成检测结果误差较大等问题,本研究在传统试验台架的基础上,设计一种能够控制催化反应温度的柴油机SCR台架试验装置,提高台架试验装置的适应性及测量的准确性,为检测和提高SCR系统性能研究提供可靠的试验条件。     

重型车用柴油机排放法规及技术路线综述

为减轻柴油机排放污染,保护环境,车用柴油机排放日趋严格.本文简要总结了欧美及我国重型车用柴油机排放法规的现状及发展趋势,分析了为满足未来国Ⅳ/Ⅴ排放要求,现代柴油机采取的两条主要技术路线的特点.对国内外主要柴油机公司技术路线作了简要总结.结合我国近期油品现状,说明SCR路线是符合我国国情的基本路线.     

欧洲重载柴油机排放法规及其测试方法的对比

本文主要从适用范围、测试循环、排放限值以及测试方法等方面对欧洲重载柴油机不同阶段的排放法规作一对比。     

中国移动源下阶段排放法规综述和分析

简要介绍了中国轻型车国6、重型发动机及车辆国Ⅵ、非道路移动机械第四阶段及船机第一和第二阶段法规内容,总结了下一代排放法规的主要更新内容:加强实际运行中的排放控制,用法规来推动"最好的排放控制技术"的发展和应用。通过与欧洲、美国相关法规的对比分析及对中国最新法规的解读,提出中国移动源排放法规的发展趋势和若干建议。     

安装SCR系统的国Ⅳ发动机排放特性研究

试验采用50×10-6和350×10-6两种不同硫含量的燃油,对装有SCR系统的发动机进行ETC和ESC测试,研究了SCR开启/关闭情形下的排放;并采用ELPI分析了在不同条件下颗粒排放差异的原因以及细颗粒的排放特性。试验结果表明:在使用不同硫含量的燃油条件下,NOx排放降低率均可以达到60%以上;SCR开启时,ETC下硫含量350×10-6比50×10-6的颗粒排放增加18%,ETC下颗粒排放均比ESC下增加30%~50%。在50%~70%负荷时,颗粒数目排放较低,低负荷和全负荷时颗粒排放较高,全负荷时最高;在负荷一定时,转速越高,颗粒排放浓度越高;使用低硫燃油,颗粒物质量排放较低,而数目排放却增多;多出的部分主要是粒径小于100 nm的超细颗粒。     

船舶柴油机颗粒物排放法规及控制技术发展

介绍了国内外船舶柴油机颗粒物排放标准以及IMO黑炭新规的进展,指出:船舶柴油机颗粒物排放控制将成为船舶柴油机行业的重点研究方向之一;黑炭测量方法的研究非常迫切。介绍了可同时降低柴油机NO_x和颗粒物排放的SCRF技术(即将SCR催化剂涂覆在DPF上)。对高、中、低速船用柴油机排放颗粒粒径和数量浓度的分布特性进行了研究,并根据研究结果建议:在开发船用柴油机颗粒捕集器时,应根据颗粒粒径分布特性,适当调整过滤体微孔直径或增加再生频率。     

基于SCR技术路线的国Ⅳ柴油机开发

在一台国Ⅲ电控重型柴油机上进行了基于自主电控共轨燃油系统、自主选择性催化还原( SCR)技术的国Ⅳ柴油机开发,系统研究了燃油系统、进排气系统、SCR系统等对柴油机性能和排放的影响,研究结果表明:通过优化增压系统参数,采用高轨压和小孔径喷嘴,在爆压限值条件下调整喷油定时,柴油机比油耗和烟度较原机大幅改善,SCR喷射系统在...     

以优化油耗和成本为目标的排放控制技术

本文概要介绍了未来10至20年重型发动机的排放控制技术的发展趋势。首先,回顾了道路和非道路发动机排放法规的主要发展,讨论了全球市场上发动机技术的重要性。然后,重点讨论了降低发动机燃油经济性和CO2排放所需进行的改变,并对发动机成本可能产生的影响进行了论述。     

生物柴油的排放试验研究

通过对燃烧生物柴油发动机排放污染物的测量和分析,探讨了生物柴油降低柴油机排气污染物的机理。分析了不同配比的生物柴油燃烧污染物随发动机转速、负荷的变化规律,得到了生物柴油的最佳配比方案。研究结果表明:生物柴油可以有效地降低柴油机的排气污染物,尤其是颗粒污染物;随着生物燃料中油酸甲脂含量的增加,柴油机的各种排气污染物均有不同幅度的降低。     

EGR率对船用柴油机中低负荷燃烧排放性能影响的仿真及试验研究

在船用高压共轨柴油机TBD234V6上进行了中低负荷工况下EGR率对柴油机燃烧排放性能影响的试验研究。应用AVL-FIRE软件建模,对柴油机缸内燃烧过程进行CFD仿真分析。仿真和试验研究结果表明:中低负荷工况下采用EGR能够有效降低NO_x的排放。EGR率较小时,对柴油机的性能影响较小;当EGR率较大时,柴油机的工作性能恶化,soot排放迅速增多。特定工况下的CFD模拟结果显示:随着EGR率的增加,燃烧过程的最高压力和最高温度降低,放热速率减小,燃烧过程变得平缓。     

船用柴油机NOx排放的机外净化技术

为满足IMO Tier Ⅲ等严格的船用柴油机排放法规,有必要采用机外净化技术。在这一背景下,介绍了选择性催化还原、低温等离子体辅助催化、NOx吸附催化、废热回收等适用于船用柴油机的NOx排放机外净化技术,着重论述了各技术措施降低NOx排放的净化原理与效率、相关装置运行的条件和对船舶动力系统经济性的影响。     

柴油机废气排放控制技术新进展

首先论述了柴油机的主要排放污染物,概述了目前公认的排放物生成机理。在此基础上,分析了控制柴油机排放的机内和机外净化措施,特别是采用电控技术优化燃烧过程、用还原法降低NO X的SCR法、用微粒过滤器降低PM。最后,展望了柴油机废气排放控制技术的发展趋势,并讨论了在我国为降低柴油机排放所采取的技术路线。