中重型車(chē)用柴油機(jī)排放知識(shí)介紹

1、國(guó)國(guó)4技術(shù)路線的介紹技術(shù)路線的介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹 國(guó)家排放法規(guī)國(guó)家排放法規(guī)GB17691GB1769120052005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了國(guó)、國(guó)國(guó)、國(guó)、國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)限值和測(cè)量方法，主要針對(duì)壓的標(biāo)準(zhǔn)限值和測(cè)量方法，主要針對(duì)壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)壓燃式等發(fā)動(dòng)機(jī)的燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)壓燃式等發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣污染物。排氣污染物。 試驗(yàn)工況由試驗(yàn)工況由ESCESC（穩(wěn)態(tài)循環(huán)）、（穩(wěn)態(tài)循環(huán)）、ELRELR（負(fù)荷煙度（負(fù)荷煙度試驗(yàn)）和試驗(yàn)）和ETCETC（瞬態(tài)循環(huán)）工況所構(gòu)成。針對(duì)不同（瞬態(tài)循環(huán)）工況所構(gòu)成。針對(duì)不同車(chē)種或不同的控制階段，應(yīng)用不同的試驗(yàn)工況。車(chē)種或不同的控制階段，應(yīng)用不同的試

2、驗(yàn)工況。 從國(guó)從國(guó)開(kāi)始增加了車(chē)載診斷（開(kāi)始增加了車(chē)載診斷（OBDOBD）或車(chē)載測(cè)）或車(chē)載測(cè)量（量（OBMOBM）系統(tǒng)，增加了排放控制裝置的耐久性要）系統(tǒng)，增加了排放控制裝置的耐久性要求。增加了在用車(chē)符合性的要求，增加了新型發(fā)求。增加了在用車(chē)符合性的要求，增加了新型發(fā)動(dòng)機(jī)和新型汽車(chē)的型式核準(zhǔn)規(guī)程。改進(jìn)了生產(chǎn)一動(dòng)機(jī)和新型汽車(chē)的型式核準(zhǔn)規(guī)程。改進(jìn)了生產(chǎn)一致性檢查及其判定方法。致性檢查及其判定方法。排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹ESC和和ELR限值限值排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹ETC限值限值排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹1.排放試驗(yàn)的測(cè)定方法。排放試驗(yàn)的測(cè)定方法。 排放法規(guī)規(guī)定的測(cè)試十三工況

3、分排放法規(guī)規(guī)定的測(cè)試十三工況分A轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速、B轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、速、C轉(zhuǎn)速和怠速組成。轉(zhuǎn)速和怠速組成。其中：其中：A轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速= nlo +25%(nhi - nlo )B轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速= nlo +50%(nhi - nlo )C轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速= nlo +75%(nhi - nlo )注：注：nlo低轉(zhuǎn)速，指低轉(zhuǎn)速，指50%最大凈功率的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。最大凈功率的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 nhi高轉(zhuǎn)速，指高轉(zhuǎn)速，指70%最大凈功率的最高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。最大凈功率的最高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。ESC測(cè)試方法測(cè)試方法 排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹 十三工況測(cè)量完成后，為防止作弊行為，在十三工況測(cè)量

4、完成后，為防止作弊行為，在排放區(qū)域內(nèi)又增加了三個(gè)隨機(jī)抽查點(diǎn)進(jìn)行排放區(qū)域內(nèi)又增加了三個(gè)隨機(jī)抽查點(diǎn)進(jìn)行NOX的的檢查。檢查。 ELR測(cè)試方法測(cè)試方法 在以上在以上A，B，C三個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)進(jìn)行不透光煙度檢查。三個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)進(jìn)行不透光煙度檢查。同時(shí)加入一點(diǎn)同時(shí)加入一點(diǎn)D進(jìn)行驗(yàn)證。進(jìn)行驗(yàn)證。 試驗(yàn)規(guī)程：發(fā)動(dòng)機(jī)在試驗(yàn)規(guī)程：發(fā)動(dòng)機(jī)在A轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速的10負(fù)荷下運(yùn)行負(fù)荷下運(yùn)行202S后，迅速的拉高油門(mén)到后，迅速的拉高油門(mén)到100負(fù)荷下運(yùn)行負(fù)荷下運(yùn)行101S后。這樣工作進(jìn)行三次后。在后。這樣工作進(jìn)行三次后。在202S后轉(zhuǎn)后轉(zhuǎn)入入B轉(zhuǎn)速。內(nèi)容同轉(zhuǎn)速。內(nèi)容同A轉(zhuǎn)速。最終完成轉(zhuǎn)速。最終完成D轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)。轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)。 排放知識(shí)介紹

5、排放知識(shí)介紹 ETC測(cè)試方法測(cè)試方法基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的確定：基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的確定： 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速=nlo+95%(nhi- nlo) 實(shí)際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速實(shí)際轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速怠速基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速怠速)/100-怠速怠速 實(shí)際扭矩轉(zhuǎn)速實(shí)際扭矩轉(zhuǎn)速最大扭矩最大扭矩/100 試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)進(jìn)行30分鐘，分鐘，1800秒，分別為模擬城市道秒，分別為模擬城市道路路10分鐘，模擬鄉(xiāng)村道路分鐘，模擬鄉(xiāng)村道路10分鐘，模擬高速道路分鐘，模擬高速道路10分鐘。分鐘。排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹國(guó)國(guó)4開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線 目前在進(jìn)行國(guó)目前在進(jìn)行國(guó)4發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過(guò)程中，在燃燒優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過(guò)

6、程中，在燃燒優(yōu)化的同時(shí)，主要是發(fā)動(dòng)機(jī)后處理技術(shù)的選擇。主要的同時(shí)，主要是發(fā)動(dòng)機(jī)后處理技術(shù)的選擇。主要采用的后處理技術(shù)有：采用的后處理技術(shù)有：采用采用SCR技術(shù)；選擇催化還原技術(shù)技術(shù)；選擇催化還原技術(shù)(Selective Catalytic reduction)冷卻冷卻EGR （Exhaust Gas Recirculation) POC(Particle Oxidation Catalyst) ；廢氣再循環(huán)顆粒氧化型催化器；廢氣再循環(huán)顆粒氧化型催化器冷卻冷卻EGR+DPF(Diesel particulate Filter)； 廢氣再循環(huán)顆粒捕集器廢氣再循環(huán)顆粒捕集器冷卻冷卻EGRPOCDOC

7、(Diesel Oxidation Catalyst) 。 廢氣再循環(huán)顆粒氧化型催化器氧化催化轉(zhuǎn)化器廢氣再循環(huán)顆粒氧化型催化器氧化催化轉(zhuǎn)化器排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)EGREGRPOCPOC最簡(jiǎn)單的后處理技術(shù)最簡(jiǎn)單的后處理技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)更為先進(jìn)，復(fù)雜發(fā)動(dòng)機(jī)更為先進(jìn)，復(fù)雜對(duì)終端用戶的影響最小對(duì)終端用戶的影響最小無(wú)法控制排放性能無(wú)法控制排放性能對(duì)尿素的基礎(chǔ)設(shè)施沒(méi)有依賴對(duì)尿素的基礎(chǔ)設(shè)施沒(méi)有依賴需要低硫柴油需要低硫柴油增加了發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸增加了發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸僅適用低顆粒排放的發(fā)動(dòng)機(jī)僅適用低顆粒排放的發(fā)動(dòng)機(jī)更高的熱負(fù)荷更高的熱負(fù)荷燃油消耗更高燃油消耗更高EGREGRDPFDPF能滿足低顆粒要求能滿足低顆粒要求

8、發(fā)動(dòng)機(jī)更為先進(jìn)，復(fù)雜發(fā)動(dòng)機(jī)更為先進(jìn)，復(fù)雜對(duì)終端用戶的影響最小對(duì)終端用戶的影響最小更高的熱負(fù)荷更高的熱負(fù)荷根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸具有可伸縮性根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸具有可伸縮性極低硫含量極低硫含量對(duì)尿素的基礎(chǔ)設(shè)施沒(méi)有依賴對(duì)尿素的基礎(chǔ)設(shè)施沒(méi)有依賴增加了發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸增加了發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸后處理控制系統(tǒng)復(fù)雜后處理控制系統(tǒng)復(fù)雜對(duì)服務(wù)要求更高對(duì)服務(wù)要求更高燃油消耗更高燃油消耗更高SCRSCR改善燃油經(jīng)濟(jì)性改善燃油經(jīng)濟(jì)性對(duì)終端用戶影響比較大對(duì)終端用戶影響比較大冷卻系統(tǒng)無(wú)需改變冷卻系統(tǒng)無(wú)需改變需要尿素供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施需要尿素供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸沒(méi)有影響對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸沒(méi)有影響后處理安裝較之前更為復(fù)雜后處理安裝較之前更為復(fù)雜很容易從國(guó)很容易

9、從國(guó)4 4升級(jí)到國(guó)升級(jí)到國(guó)5 5凈燃油凈燃油/ /尿素消耗由于國(guó)尿素消耗由于國(guó)3 3EGR 技術(shù)：通過(guò)將排氣管中的部分排氣引入進(jìn)技術(shù)：通過(guò)將排氣管中的部分排氣引入進(jìn)氣系統(tǒng)，與新鮮的空氣進(jìn)行混合，從而引起沖量氣系統(tǒng)，與新鮮的空氣進(jìn)行混合，從而引起沖量的性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響整個(gè)燃燒過(guò)程。的性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響整個(gè)燃燒過(guò)程。 車(chē)用車(chē)用EGR系統(tǒng)對(duì)改善柴油機(jī)系統(tǒng)對(duì)改善柴油機(jī)NOX的排放效的排放效果顯著。但是同時(shí)它也對(duì)柴油機(jī)的性能帶來(lái)很大果顯著。但是同時(shí)它也對(duì)柴油機(jī)的性能帶來(lái)很大的影響。隨著的影響。隨著EGR率增加，進(jìn)入氣缸內(nèi)的潔凈空率增加，進(jìn)入氣缸內(nèi)的潔凈空氣量減少，混合氣質(zhì)量變差，燃燒不完全，增

10、加氣量減少，混合氣質(zhì)量變差，燃燒不完全，增加了油耗（上升了油耗（上升4）和整機(jī)的動(dòng)力性。因此在進(jìn)）和整機(jī)的動(dòng)力性。因此在進(jìn)行行EGR技術(shù)標(biāo)定過(guò)程中要綜合考慮技術(shù)標(biāo)定過(guò)程中要綜合考慮EGR率。在率。在高負(fù)荷時(shí)減少高負(fù)荷時(shí)減少EGR，全負(fù)荷時(shí)不宜進(jìn)行，全負(fù)荷時(shí)不宜進(jìn)行EGR，低負(fù)荷可以進(jìn)行較大的低負(fù)荷可以進(jìn)行較大的EGR。排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹SCR技術(shù)：選擇催化還原技術(shù)。先進(jìn)行優(yōu)化燃燒。技術(shù)：選擇催化還原技術(shù)。先進(jìn)行優(yōu)化燃燒。然后采用然后采用SCR技術(shù)降低因?yàn)槿紵齼?yōu)化而產(chǎn)生的技術(shù)降低因?yàn)槿紵齼?yōu)化而產(chǎn)生的NOX排放，同時(shí)對(duì)排放，同時(shí)對(duì)PM排放的降低具有一定的能力。具排放的降低具有一定的能力。具有

11、燃消耗率低的優(yōu)點(diǎn)。但系統(tǒng)更為復(fù)雜。有燃消耗率低的優(yōu)點(diǎn)。但系統(tǒng)更為復(fù)雜。排放知識(shí)介紹排放知識(shí)介紹DPF技術(shù)：顆粒捕集器（顆粒過(guò)濾器）。主要作技術(shù)：顆粒捕集器（顆粒過(guò)濾器）。主要作用是捕集廢氣中的炭顆粒，然后通過(guò)再生將其除用是捕集廢氣中的炭顆粒，然后通過(guò)再生將其除掉。掉。DPF的使用最關(guān)鍵的一點(diǎn)是有良好的再生控的使用最關(guān)鍵的一點(diǎn)是有良好的再生控制策略。一般同制策略。一般同EGR配合使用。配合使用。DOC：氧化催化轉(zhuǎn)化器。主要作用通過(guò)氧化轉(zhuǎn)化：氧化催化轉(zhuǎn)化器。主要作用通過(guò)氧化轉(zhuǎn)化將排氣中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)。包括氣態(tài)將排氣中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)。包括氣態(tài)的的CO、HC以及固態(tài)或也太顆粒物中的有機(jī)成分以及固態(tài)或也太顆粒物中的有機(jī)成分轉(zhuǎn)化成氣態(tài)物質(zhì)如轉(zhuǎn)化成氣態(tài)物質(zhì)如CO2和和H2O排出。對(duì)氣態(tài)排出。對(duì)氣態(tài)CO、HC轉(zhuǎn)化率高達(dá)轉(zhuǎn)化率高達(dá)90，對(duì)顆粒物的轉(zhuǎn)化率取決于有，對(duì)顆粒物的轉(zhuǎn)化率取決于有機(jī)物成份。一般在機(jī)物成份。一般在2040。DOC內(nèi)部結(jié)構(gòu)是內(nèi)部結(jié)構(gòu)是直通式，不能催化轉(zhuǎn)化碳顆粒，也不能攔截沉積直通式，不能催化轉(zhuǎn)化碳顆粒，也不能攔截沉積固態(tài)顆粒。一般同固態(tài)顆粒。一般同EGR同時(shí)使用。同