柴油机发展适应环保要求

众所周知柴油机有比汽油机优越的动力性和燃油经济性。从环保角度看,柴油发动机的工作原理属于富氧燃烧,排放的一氧化碳(CO)比汽油机少;柴油作为燃料被高压喷入燃烧室后雾化均匀,燃烧充分,碳氢化合物(HC)的排放又较汽油机少得多;至于氮氧化物(NOx)的排放,由于车辆负荷的不同而不同,一般来说,柴油发动机在负荷较小时排放量比汽油发动机高,而在大负荷下,又远低于汽油发动机;另外在加剧温室效应方面,柴油发动机的作用比汽油机低45％。但柴油机颗粒排放     

汽车污染排放物的测量

汽车排放的污染物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)及炭烟等。在相同工况下汽油机排放的CO、HC和NOx的排放量比柴油机大，因此目前国家标准中对汽油机主要限制CO、HC和NOx的排放量。而柴油机由于其燃烧时混合气形成的时间非常短，在空气不足或混合气不均匀的情况下主要是产生炭烟污染，因此排放标准中主要限制柴油机排气的烟度。     

康明斯公司满足排放法规的柴油机技术——《全国柴油车污染防治研讨会》之二

柴油机排放污染物中有害成份主要有CO、HC、NO_x及PM等,与同等功率汽油机相比,虽柴油机HC、CO排放较少,但NO_x与PM排放较多,柴油机微粒排放约是汽油机30～80倍。在柴油机整个使用寿命期内的排放污染物中,PM和NO_x分别占22％和21％。NO_x主要是NO和NO_2,NO是一种无色、无味的气体。在空气中能形成具有强烈刺激性气味的红棕色气体即NO_2。NO_2对血液有毒性作用,会使神经麻痹,对肺部有刺激作用并有毒性,还会在强烈阳光下发生化学反应,形成二次污染,因此必须采取措施来减少     

基于PEMS的混合动力客车发动机启动/停止对排放影响的研究

在中国典型城市公交循环工况下,采用车载排放测试技术,以纯柴油模式的怠速排放水平作为比较基准,对某一大型混合动力客车发动机的启动/停止(S/S)对排放特性的影响进行了研究.试验结果表明:从排放总量上看,混合动力汽车的HC、CO、NO_x、CO_2和PM的排放量都比纯柴油模式低;而混合动力模式S/S阶段的HC、CO和NO_x的排放量要比纯柴油模式怠速排放量低;但是PM排放量相反,混合动力发动机在启动和停止时都出现排放峰值;从控制PM排放量来说,该混合动力客车停机时间应长于7s.     

绿色柴油机系列报道之三——正确认识柴油机的优势 提高柴油机的排放和技术的措施

正确认识柴油机的优势 柴油机是当前广泛使用的热能动力机械中热效率最高、能量利用最好、最节能的机型。柴油机的低速扭矩和燃油经济性比汽油机好。柴油机的有害物排放总体上低于汽油机,如不采取任何排放措施,则柴油机的CO、HC、CO_2有害物排放远低于汽油机,NOx排放与汽油机相当,但微粒排放(PM)则远高于汽油机,约为汽油机20～70倍,这些小颗粒(<2.5μm)由吸附了无数化合物的含碳     

电喷汽油机过渡工况排放的测量与分析

测量了某车用电喷汽油机在冷起动、冷加/减速、空载热突减速及热加速等工况下排气中CO,HC,NOx,CO2和O2的体积分数,并分析了原因。结果表明,发动机冷起动时排出大量的HC和CO,而此时催化转化器尚未起燃,需从混合气制备和燃烧过程优化等方面对该阶段着重控制;冷加/减速工况下,CO,HC和NOx排放均出现了峰值,实际运行时应尽量减少此类操作;空载热突减速工况下,HC排放出现了较大的峰值,表明减速断油策略仍需进一步研究;而热加速工况的控制重点则是NOx排放。     

增压汽油机高原性能与排放仿真计算

利用GT-power软件建立某1.4 T增压汽油机模型,模拟在不同海拔下发动机外特性的动力性和经济性的变化情况,全负荷下HC,CO,NO_x比排放的变化情况。结果显示:在低速时,随海拔上升,汽油机的平均有效压力下降较大,最大达到42%;燃油消耗率在800~1 800 r/min下降比较明显,最高达10%;全负荷下CO比排放随海拔的上升整体呈下降趋势;全负荷下HC比排放随海拔的升高而升高;NO_x比排放在全负荷时随海拔上升呈现先增加后降低的趋势。     

非车辆用柴油机排放标准ISO 8178

<正> 目前,世界上有许多专门针对道路车辆用柴油机而制定的排放法规。在世界各主要车辆生产地区,如美国、日本和欧洲等地,对轿车和卡车按照不同的试验循环排放法规进行强制检验。通常,限制排放的气体有HC、CO和NO_(xo)CO_2的排放不受限制,但有些国家的政府根据其各自的国情要求减少CO_2排放。在高效柴油机上要控制NO_x气体排放较为困难。如欧洲1号排放标准(Euro 1),它是为欧洲国家总质量在3.5t以上道路车辆用柴油机而制定的排放标准,1992年10月生效(Euto 1:CO为4.5g/kWh,HC为     

预混合氢气对柴油机爆震燃烧的影响

为了提高氢气利用率,了解预混氢气对发动机爆震的影响,以WP7.270涡轮增压6缸柴油机为试验对象,在不同转速和负荷下采用进气歧管喷氢方式进行台架试验,试验燃料总质量恒定,增加氢气替代率直到发动机发出爆震指示,并与原机数据进行对比。研究结果表明:氢气最大置换率为83%,喷油正时提前,发动机热效率最大提高7.7%,缸内峰值压力最大提高39.6%, CO_2、 CO、HC和炭烟排放减少,NO_x排放升高,但在30%负荷下NO_x排放明显降低,且CO_2排放几乎为零,但燃烧不稳定。     

NHT-1型不透光度仪工作原理及使用维护

近年来，柴油发动机由于其种种优越性，得到越来越广泛的应用。从总体上看，由于柴油机的负荷调节方法采用定量质调节方法，使柴油机的CO和HC排放量要比汽油机低得多，但微粒排放量却比汽油机多几十倍。为控制碳烟微粒的排放量，可对车辆进行自由加速排气烟度的检测，但该方法对排气冒蓝烟或黑烟无法测量。     

一种减少二氧化碳和氮氧化物排放的有效解决方案

燃油耗低和低速扭矩大的涡轮增压柴油机动力总成在欧洲轻型载货车市场占有较大份额。预计,全球二氧化碳(CO_2)排放法规和用户对燃油价格的期望,会进一步迫使发动机提高燃油效率。但是,法规对氮氧化物(NO_x)和颗粒排放的限制可能会进一步增加柴油机动力总成的成本。对价格敏感度最高的1 400 kg以下紧凑型车型需要寻求一种替代方案,以面对CO_2排放限值的挑战,并保持对用户的吸引力。对小型化和降低转速的汽油机理念进行了研究,与此同时,通过提高平均有效压力来满足性能要求,以保持车辆良好的操控性能和起动性能。解决这一问题的关键措施是采用汽油直接喷射燃油系统。因为缸内汽油直接喷射和对进气进行分开控制,可以在不增加碳氢排放的情况下增强扫气效果。缸内汽油直接喷射还具有冷却充量的好处,有利于避免增压发动机的爆燃现象。研究了汽油直接喷射的几种可选方案,包括多孔式和单孔轴针式喷油嘴,以及侧向布置与中央布置的对比。对排量减小至1.2 L的涡轮增压3缸机和4缸机的基本结构进行了研究。减少气缸数有利于改善碳氢排放、热损失和扫气效率。从安装和成本方面考虑,减少气缸数也有一定好处,其次要考虑的是排气后处理系统。理论当量比燃烧涡轮增压直接喷射汽油机可以采用传统的三效催化转化器,故成本最低。分层燃烧直接喷射汽油机预计需要附加稀燃NO_x捕集器,而满足欧6标准的柴油机则需要附加柴油颗粒过滤器(DPF),并可能要采用NO_x后处理系统。虽然,目前对满足欧6 NO_x排放标准的后处理系统尚不了解,但增加的DPF、带稀燃NO_x捕集器的DPF,或带尿素选择性催化还原的DPF系统,都会使发动机在成本和安装方面面临挑战。对3缸涡轮增压直接喷射汽油机和其他发动机在降低CO_2排放与系统成本之间的价值权衡进行对比分析,并给出了结论。分层燃烧涡轮增压直接喷射汽油机与进气道燃油喷射4缸基本型汽油机相比,其CO_2排放量减少22%以上。采用可变气门驱动装置和传统三效催化转化器的理论当量比燃烧直接喷射汽油机的CO_2排放有可能减少18%。在欧6排放水平下,理论当量比燃烧涡轮增压直接喷射3缸汽油机动力总成具有理想的使用价值。在无稀燃后处理系统的情况下,如果3缸涡轮增压柴油机能满足NO_x排放标准的要求,则其价值能与汽油机的相当。因发动机本身NO_x排放较高而需要采用稀燃后处理系统的动力总成劣势明显。基于紧凑型汽车对价格的敏感性,根据价值分析预测,3缸涡轮增压直接喷射汽油机符合动力总成的选择要求。     

满足未来排放法规的先进三元催化器技术

欧洲的新排放法规欧6要求在更多实际行驶工况下达到更严格的碳氢化物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)和颗粒物排放。该法规还将引入测量CO_2排放的全球统一的轻型车试验规程(WLTP)行驶循环和新的实际行驶排放(RDE)要求。RDE法规要求确保现代车辆在所有常态行驶工况下都符合排放法规。这就需要有更可靠的排气后处理措施来满足这些新要求。介绍1种为应对新法规而改进的汽油机用三元催化器。在稳态和动态工况下,在若干发动机和车辆上按各种行驶循环对这种催化器进行了试验。这种催化器与之前几代催化器相比具有更好的热稳定性和更低的排气背压。这种新三元催化器具有能降低30%NO_x排放的潜力,更重要的是,它能在高动态工况下提高CO/NO_x的转化效率。最后,诊断显示,新三元催化器的储氧能力得到了优化。     

现代柴油机废气有害排放水平

<正> 柴油机是一种空气污染源。柴油机运转时排出的废气有害物包括一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧化物(NO_x),碳烟、颗粒物、二氧化硫(SO_2)和硫酸盐,醛类以及苯(α)芘等。 现今各国标准中已对CO、HC,NO_x三种有害组分以及排气烟度加以限制,美国已提出颗粒物排放的建议标准,正准备对颗粒物排放加以控制。CO、HC和NO_x三种组分通常称为有法规控制的有害组分,其它有害组分则称为无法控制的组分。 本文综合分析了现代柴油机,特别是车用柴油机排出的各种有害物含量的变化范围。     

车用柴油机微粒排放法规与控制技术

1柴油机排气微粒的危害性 柴油机具有良好的燃油经济性、动力性、耐久性和排放性等优点,汽车柴油化已成为国际潮流.与汽油机相比,柴油机有害气体HC、CO的排放量相当低,柴油机的CO排放大约只有汽油机的1/10,柴油机的NOx排放量和汽油机处于同一数量级,但柴油机微粒排放约为汽油机的30～80倍.因此,微粒排放已经是制约柴油车发展的最主要因素之一.     

进气预混合H2-O2对柴油机热效率及排放的影响

利用1台小型车载式电解水H2‐O2发生器,将产生的微量H2和O2分别引入1台HC4132柴油机进气管中参与燃烧,对进气预混合 H2‐O2前后柴油机不同工况下当量空燃比、动力性、热效率及排放特性进行了对比试验。研究结果表明,进气预混合H2‐O2在柴油燃烧过程中的协同作用使得柴油机表现出良好的综合性能。外特性工况输出扭矩最大增加4．2％,炭烟、HC及CO排放最大降低幅度分别为25．71％,16．79％和11．64％;负荷特性测试中保持进气预混合H2‐O2前后输出扭矩不变,1100r／min时热效率最大提高3．81％,HC排放降低10．81％,炭烟排放降低28．33％,NOx排放略有增加。     

对二次空气改善车用汽油机排气净化效果的研究

在车用汽油机排气中CO和HC生成与热反应净化机理研究的基础上 ,通过试验探讨了二次空气对提高车用汽油机排气热反应净化效果的影响。研究结果表明 ,在发动机高速大负荷工况下 ,足量的二次空气能使CO和HC的排放浓度大幅度降低 ,而在发动机中等转速中小负荷工况下 ,由于排气温度低 ,二次空气对热反应净化效果影响不大     

丁醇-柴油双燃料发动机的燃烧和排放特性试验研究

为了深入研究丁醇同分异构体在双燃料发动机上燃烧和排放的差异,基于1台重型6缸涡轮增压柴油机,在转速1 500 r/min、缸内循环总能量1 280 J/cycle工况下,针对正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料的燃烧和排放特性进行了试验研究。研究结果表明:随着柴油喷射定时的提前,正丁醇-柴油和异丁醇-柴油双燃料燃烧的最大缸内压力相位、放热率峰值相位和θ_(CA10)提前,最大缸内压力、缸内最高平均温度和燃烧持续期增加,放热率峰值和最大压力升高率先增大后减小,HC,CO和颗粒物排放降低,而NO_x排放先增加后减少。在相同的柴油喷射定时和丁醇替代比条件下,相比于正丁醇-柴油双燃料燃烧,异丁醇-柴油双燃料燃烧的θ_(CA10),θ_(CA50)和θ_(CA90)均提前,滞燃期和燃烧持续期变短,最大缸内压力、放热率峰值和最大压力升高率降低,HC和NO_x排放较高,而CO和颗粒物排放较低。     

康明斯公司满足排放法规的柴油机技术--《全国柴油车污染防冶研讨会》之二

柴油机排放污染物中有害成份主要有CO、HC、NOX及PM等,与同等功率汽油机相比,虽柴油机HC、CO排放较少,但NOX与PM排放较多,柴油机微粒排放约是汽油机30～80倍.在柴油机整个使用寿命期内的排放污染物中,PM和NOX分别占22%和21%.NOX主要是NO和NO2,NO是一种无色、无味的气体.     

喷油比对复合喷射汽油机暖机过程燃烧和排放的影响

在一台复合喷射汽油机上进行了不同喷射方式的暖机试验,研究了不同的喷油比对复合喷射汽油机暖机过程中燃烧和排放特性的影响。结果表明,随着冷却液温度的升高,汽油机燃烧和排放性能逐渐改善,喷油比为80%时发动机性能最佳,与纯直喷相比,使暖机过程缸压峰值平均提高了49.1%,HC排放降低了14.5%,CO排放降低了27.1%,NO_x排放上升了56.6%,PN排放降低了92.5%。随着暖机过程冷却液温度的升高,发动机燃烧改善,HC、CO排放和微粒总数逐渐减少。     

摩托车欧Ⅲ排放控制技术知识问答(7)

19何为利凯特RLO技术方案?答：虽然排放物CO、HC和NO_x受空燃比影响,但在空燃比＜16的范围内,CO和NO_x存在一种对应关系：当CO排放高时,NO_x排放就低；CO排放低时,NO_x排放就高。这为控制排放提供了理论基础。利用这一对应关系,并考虑摩托车动力性,把摩托车的空燃比往偏浓方向移(Rich-burn),使CO排放值升高,NO_x排放值降低,如果调整得当,可以使NO_x值降得很低,达到0．15g/km以下,然后再利用催化后处理技术,大气量二次补气(Large air injection)加氧化型催化剂(Oxidation catalyst)来对CO、HC进行处理,使排放值达到欧Ⅲ标准要求。