小型柴油機的排放及控制技術

2 0 1 4年 4月 第 1 4卷第 2期 廊坊師范學院學報( 自然科學版) J o u r n a l o f L a n g f a n g T e a c h e r s C o B e g e ( N a t u r al S c i e n c e E d i t i o n ) A p r ． 2 0 1 4 V0 1 ． 1 4 No ． 2 小型柴油機 的排放及控 制技 術 侯榮 ， 王武林 ( 1 ． 泰州技師學院， 江蘇 泰州 2 2 5 0 0 0 ； 2 ． 揚州工業職業技術學院， 江蘇 揚州 2 2 5 1 2 7 ) 【 摘要】 柴油機排放控制的重點是氮氧化物( NO x ) 和顆粒物( P M) 兩種污染物， 控制技術措施主要分為機 內凈 化和機外凈化方法。以3 8 5 T型柴油機為例， 重點討論 了小型柴油機通過燃燒、 噴油、 配氣系統和機體結構參數優 化設計等機內凈化技術， 可滿足國二或國三以上排放標準。隨著國四排放法規的逐步實施， 必須結合排氣后處理 技術， 可采取的技術路線有“ 優化燃燒 +選擇性催化還原( S C R ) ” 和“ E G R+柴油顆粒過濾器( D P F ) ” 控制方法。 【 關鍵詞】 小型柴油機； 排放； 控制 S ma l l Di e s e l En g i n e ’ S E mi s s i o n a n d Co n t r o l T e c h n o l o g y 日0 U Ro n g．WANG Wu - l i n 【 A b s t r a c t 】 D i e s e l e n g i n e e mi s s i o n c o n t r o l f o c u s O 1 1 t w o k i n d s o f p o ~ u t a n t s： t h e n i t r o g e n o x i d e s ( N O x )a n d p a r t i c ~a t e ma t t e r ( P M) ． C o n t r o l t e c h n o l o g y me a s u r e s a r e d i v i d e d i n t o i n t e r n al p u ri fi c a t i o n a n d c l o s e d p u ri fi c a t i o n me t h o d ．I n 3 8 5 T d i e s e l e n g i n e ，f o r e x a mp l e ，t h e s ma l l d i e s e l e n g i n e b y b u r n i n g ，o i l a n d g a s d i s t ri b u t i o n s y s t e m a n d s t r u c t u r a l p a r a me t e r s i n s i d e t h e p u rifi c a t i o n t e c h n o l o g i e s s u c h as o p t i mi z a t i o n ，wh i c h c a n me e t t h e s e c o n d o r t h e t h i r d e mi s s i o n s t a n d a r d s ．Al o n g wi t h t h e i mp l e me n t a t i o n o f t h e f o u r t h e mi s s i o n r e g u l a t i o n s ，i t mu s t b e c o mb i n e d wi t h t h e e x h a u s t a f t e r - t r e a t me n t t e c h n o l — o g y ， c a n b e t a k e t h e t e c h n i c a l r o u t e o f “ O p t i m i z i n g c o mb u s t i o n+ s e l ect i v e c a t al y t i c r e d u c t i o n ( S C R) ”a n d“ a n E G R + d i e s e l p art i c u l a t e fi l t e r ( D P F ) ” c o n t r o l me t h o d ． 【 K e y w o l d s 】 s m a l l di e s e l e l l g i n e ； e m i s s i o n； c o n t r o l [ 中圖分類號]T K 4 2 [ 文獻標識碼]A [ 文章編號]1 6 7 4—3 2 2 9 ( 2 0 1 4 ) 0 2 —0 0 4 1 —0 3 柴油機 由于動力性 和經濟性 方面具有 明顯優 勢 ， 被廣泛用作機動車動力特別是農用動力 。隨著 我國機動車保有量快速增加 ， 特別是汽車產銷售連 續 5年蟬聯世界第一 ， 機動車尾氣造成嚴重的大氣 污染問題已引起全社會的高度關注 ， 2 0 1 3年席卷我 國北方和部分中東部地區的霧霾就是典型例證。隨 著我國重型柴油機第 四階段標準于 2 0 1 3年 7月 1 日開始實施 ， 加強對柴油機等動力裝置尾氣排放的 控制 ， 已成為保護城市環境 、 加強大氣污染治理中非 常突出和緊迫的問題之一 。 1 柴油機排放特性及排放控制技術 1 ． 1 柴油機排放特性分析 柴油機與汽油機相比， 具有熱效率高、 經濟性好 ( 油耗 比汽油機一般低 3 0 ％左右) 、 可靠性和耐久性 好、 低速轉矩大等優 點， 在車用 動力 中得到廣泛應 用。載貨汽車一般都 以柴油機為動力 ， 國外柴油汽 車比例高于我國， 如歐洲 5 0 ％以上的乘用車均由柴 油機驅動。由于技術上差距等原 因， 我 國柴油車 比 例低于發達國家 。據統計 ， 截至 2 0 1 0年底 ， 我國大 陸汽 車保 有量 為 7 7 2 1 ． 7萬 輛 ， 其 中汽油 動 力 車 6 2 4 6 ． 8萬輛， 柴油動力 車 1 3 4 3 ． 6萬輛， 燃氣 車 1 3 1 ． 3 萬輛 。我國柴油動力車數量 占汽油動力車數 量的2 2 ％。柴油機與汽油機排放相比， 柴油機尾氣 中 C O和 HC很少 ， NO x排放多于汽油機 ， 微粒的排 放則 比汽油機大幾 十倍甚至更多。近兩年 ， 由于微 粒污染物排放帶來 的空氣污染 問題愈趨嚴重， 特別 是以 P M2 ． 5嚴重超標為標志的空氣重污染 ， 在京津 冀及周邊地區13 趨突出， 從 2 0 1 3 年下半年開始， 嚴 重霧霾天氣在 江、 浙 、 滬等東部沿海 地 區也頻繁 出 【 收稿日期] 2 0 1 4— 0 3 —2 0 [ 作者簡介] 侯榮( 1 9 8 3一) ， 男， 泰州技師學院助理講師， 研究方向： 汽車維修與檢測；