符合美国环保署第4阶段过渡性排放法规要求的小型柴油机的开发

与其他发动机相比,柴油机具有燃油利用率高和燃油耗低的优势,现已作为各种工程机械的动力装置被广泛使用。但另一方面,相关的排放法规逐年收紧,针对额定输出功率56~75 kW的柴油机,2012年美国环保署(EPA)公布实施第4阶段过渡性(Interim Tier 4)排放法规,与之前的法规相比,该法规规定的颗粒排放量被要求降低到原来的1/20以下。因此,三菱重工公司开发了D04EG型柴油机,以进一步降低排放和燃油耗,满足EPA Interim Tier 4排放法规的要求。     

依维柯:不采用废气再循环系统就能满足欧Ⅵ排放标准

面对欧Ⅵ排放法规,依维柯公司推出了新型的Cursor系列发动机。该系列发动机没有采用废气再循环系统,而是仅仅依靠SCR选择性催化还原技术就实现了满足欧Ⅵ排放法规规定的各项极限值。这些仅仅使用SCR技术的发动机由菲亚特动力系统公司(FPTArbon)开发设计。     

满足国六排放法规的重型车用柴油机开发

介绍1款在现有无废气再循环(EGR)系统且满足国五排放法规的柴油机基础上进行升级,以满足国六排放法规的柴油机。达到国六排放法规的首选柴油机技术路线是采用EGR系统和具有高转换效率的集成式后处理系统。开发结果表明,采用EGR 系统可以显著降低柴油机氮氧化物(NOx)原始排放,但同时会增加颗粒物(PM)排放。采用高压喷射可以明显改善发动机PM排放,通过进气节流可明显提高柴油机小负荷时的排气温度,确保柴油机选择性催化还原(SCR)系统的高效运行,并有效降低NOx尾管排放。此外,采用柴油机颗粒捕集器(DPF)是目前降低柴油机PM尾管排放最有效的措施。     

美国汽车排放法规探析

正目前世界上最严苛的汽车排放标准,莫过于美国和欧洲了。从2020年开始,包括我国在内,各国都开始执行更加严苛的车辆排放法规。但与欧美相比,我国号称史上最严的国六排放标准,仍然与发达国家的排放标准有着较大的差距。以美国目前正在分阶段实施的EPA Tier3(EPA为美国环境保护署英文缩写)     

柴油机选择性催化还原催化器的最佳布置方法

随着美国2007年第2阶段(Tier 2)第5级(Bin 5)排放法规的出台,大多数新型柴油车都要求安装氮氧化物(NOx)后处理装置.一种有可能降低NOx排放的技术就是尿素选择性催化还原(SCR),该技术现已成为柴油机普遍可以接受的选择.尿素SCR是能够达到NOx法规限值的首选技术,并正在进行引入重型客车的研发,以满足...     

满足日本后新长期排放法规的重型柴油机技术

自2009年起,日本实施的后新长期排放法规针对重型车制定了更严格的排放限值。此前,已于2006年制定了严格的重型车辆用燃油耗标准,规定在2015年前,要在满足排放法规要求的同时,达到燃油耗标准。根据这一背景,描述了新E13C型重型柴油机的发展概况,以及采用的设计理念和主要技术规格。着重介绍了如何同时兼顾到改善排放性能与提高燃油经济性,为满足后新长期排放法规要求的新型E13C柴油机所采用的先进技术及其新装备。探讨了新高压共轨燃油喷射系统、新型燃烧室、大容量废气再循环系统、柴油颗粒捕集器和尿素选择性催化还原系统的实际应用与效果。     

康明斯公司满足2010年公路排放法规的技术

在欧洲,康明斯在中等系列发动机中采用选择性催化还原（SCR）后处理技术来达到排放标准。而对于美国,冷却型EGR系统则是目前康明斯占主流地位的减排应对技术。     

欧Ⅳ及之后中重型柴油机排放控制两大主要技术路线对比

为了满足欧IV到欧VI排放法规,欧美中重型商用车及柴油机企业主要采用了两条排放控制技术路线：其一是＂优化燃烧＋SCR（选择性催化还原）＂技术路线,简称SCR路线,它是通过优化喷油和燃烧过程,尽量在机内控制微粒PM的产生,而在机外后处理过程中,采用尿素溶液对氮氧化物NOx进行选择性催化还原,这一技术路线在欧洲占主流,欧洲长途载货车几乎全部采用这一方案,相关生产企业主要有康明斯、马克、     

两大排放控制技术路线研发及生产挑战

为了满足欧IV～欧VI排放法规，欧美中重型商用车及柴油机企业主要采用了两条排放控制技术路线：其一是“优化燃烧＋SCR（选择性催化还原）”技术路线，简称SCR路线，它是通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒PM的产生，     

2013年车用发动机排放控制回顾（上）

回顾了2013年汽车排放法规和车用发动机排放控制技术的重要进展。介绍该领域排放法规的主要进展,包括美国建议收紧轻型车污染物排放标准,以及欧盟制定车辆实际行驶排放标准的情况。在应对严重的空气质量问题方面,中国和印度出现值得注意的转变。简要阐述了发动机燃油的发展状况。估计目前正处于石油稳定供应的初期阶段,有可能使燃油价格保持稳定。轻型车和重型车的发动机技术促使效率明显提高。回顾了汽油机和柴油机在满足现行氮氧化物和温室气体排放法规方面取得的重要进展。证实或不久将证实,重型发动机可以采用常用的方法达到50%有效热效率。回顾了包括选择性催化还原系统和选择性催化还原过滤器在内的氮氧化物控制技术进展,重点是低排气温度下的氮氧化物减排,以及各种部件的整合和控制。柴油机的颗粒减排技术正在围绕积灰特性和选择性催化还原一体化方面发展。直喷汽油机使用的颗粒捕集器正在快速发展,在某些情况下,这种捕集器的背压、点火特性和减排功能已与三效催化转化器的十分接近。氧化催化转化器的发展涉及一些棘手的问题,如排气中碳氢化合物和CO较高时的低温减排性能,以及甲烷氧化问题。讨论了汽油机气态排放物控制技术的主要进展,重点是发动机标定与排放控制系统的匹配,以及稀燃汽油机的排放控制。上半部分介绍排放法规、燃油,以及发动机技术的发展情况。     

2013年车用发动机排放控制回顾（下）

回顾2013年汽车排放法规和车用发动机排放控制技术的重要进展。介绍该领域排放法规的主要进展,包括美国建议收紧轻型车污染物排放标准,以及欧盟制定车辆实际行驶排放标准的情况。在应对严重的空气质量问题方面,中国和印度出现值得注意的转变。简要阐述了发动机燃油的发展状况。估计目前正处于石油稳定供应的初期阶段,这有可能使燃油价格保持稳定。轻型车和重型车的发动机技术促使发动机效率明显提高。回顾汽油机和柴油机在满足现行氮氧化物和温室气体排放法规方面取得的重要进展。证实或不久将证实,重型发动机可以采用常用的方法达到50%有效热效率。回顾包括选择性催化还原系统和选择性催化还原过滤器在内的氮氧化物控制技术进展,重点是低排气温度下的氮氧化物减排,以及各种部件的整合和控制。柴油机的颗粒减排技术正在围绕积灰特性和选择性催化还原一体化方面发展。直喷汽油机使用的颗粒捕集器正在快速发展,在某些情况下,这种捕集器的背压、点火特性和减排功能已与三效催化转化器的十分接近。氧化催化转化器的发展涉及一些棘手的问题,如排气中碳氢化合物和CO较高时的低温减排性能,以及甲烷氧化问题。讨论汽油机气态排放物控制技术的主要进展,重点是发动机标定与排放控制系统的匹配,以及稀燃汽油机的排放控制。下半部分介绍车用发动机排放控制技术的发展。     

针对欧4及未来法规的发动机高效排气后处理解决方案

重型载货车辆欧4法规在实施瞬态和稳态试验的尾气氮氧化物(NOx)排放限值时,还对氨(NH3)排放有所限制。为满足法规要求,有几种可能的策略,包括发动机管理措施,以及采用以NH3作为还原剂的NOx催化后处理措施。根据试验数据,对排气后处理系统的整体性能及安装,以及运行成本等一系列重要问题进行了阐述和讨论。还讨论了欧5及未来排放法规的相关因素。发动机以高废气再循环(EGR)率运行是在几乎没有NOx催化还原后处理情况下满足欧5法规的可能路径之一。将EGR与仅采用选择性催化还原(SCR)解决方案的无EGR发动机作了对比。此外,还说明了通过使用氨逃逸催化器或改善尿素剂量控制策略来减小SCR催化器尺寸的可能性。通过在同一系统上进行的对比试验给出了不同尿素剂量策略的效果。另一个很重要的方面是后处理系统的热管理和保温,利用试验数据对比进行了说明。最后,对未来法规研究领域的重要性进行了讨论。     

欧洲市场上满足欧V和EEV排放标准的客车情况

满足欧Ⅴ和EEⅤ排放标准的旅游客车 目前,欧洲市场上的城市公交客车均已满足欧Ⅳ排放标准,不少旅游客车已经开始满足欧Ⅴ甚至是EEⅤ排放标准.为了实现法规要求,诸如SCR(选择性催化还原技术)和AdBlue添加剂,以及AGR(废气再循环技术)和微粒捕集器等技术被各大客车厂家纷纷应用到自己生产的客车上.其实,这些技术早在满足欧Ⅳ排放标准之前就已经开始应用了,目前为了满足欧Ⅴ甚或EEⅤ排放标准,这些技术之间展开了新的竞争.     

满足低排放车第3阶段排放法规要求的柴油车排气后处理系统的优化研究

采用稀氮氧化物(NOx)捕集器(LNT)+选择性催化还原(SCR)的复合排气后处理系统,使柴油车满足低排放车第2阶段及特低排放车70标准的要求。同时使燃油耗最小化。通过对LNT功能性及LNT+SCR复合排气后处理系统特点进行分析,建立一种不同于现有LNT系统的新型控制策略。在温度不低于200℃的条件下,SCR能够提供最稳定的NOx转化效率。对LNT的浓气再生进行优化,从而减缓其老化,并使燃油耗最小化。在SCR无法净化NOx期间,快速加热策略与原始NOx还原之间的优化匹配使LNT的NOx转化效率达到最大化。研究采用相当于15万mile1全生命周期的台架老化催化剂。在高速公路行驶循环中,SCR的转化率通常很高,此时可通过使LNT的降NOx量最小化及提高发动机燃烧效率来改善燃油经济性。为复合排气后处理系统的优化提供一种解决办法,获得能够满足美国环境保护署(EPA)15万mile排放法规要求的试验结果。还发现,能够满足海平面EPA美国联邦试验工况(FTP-75)排放法规的LNT+SCR系统,也能够满足高海拔条件下高速公路排放法规的要求。     

柴油机SCR与EGR+两大排放控制技术路线研发生产和应用成本对比分析

当今业内众所周知,为了满足欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规,欧美中重型商用车及柴油机企业主要采用了两条排放控制技术路线:其一是优化燃烧+SCR(选择性催化还原)技术路线,简称SCR路线,它是通过优化喷油和燃烧过程,尽量在机内控制微粒     

大型尿素选择性催化还原系统车辆在使用过程中的排放性能变化

在底盘测功器上,对3辆采用尿素选择性催化还原(SCR)系统的车辆进行测试,3辆试验车均符合日本新长期排放法规的限值要求。随着催化剂性能的老化,这些试验车辆会排放出大量的氮氧化物(NOx)。SCR催化剂性能老化的原因之一是碳氢化合物中毒,而这可以在运行30min后,或是在更高负荷的运行工况下得以恢复。通过抑制SCR系统前段氧化催化转化器的性能老化以促进NO2形成,可以改善车辆在行驶10万km或更长里程后的NOx排放性能。     

2011年轻型车和重型车用发动机排放控制回顾

回顾2011年轻型车和重型车用发动机排放法规和排放控制技术的重要进展。首先,介绍该领域排放法规的制定情况,包括收紧的美国加利福尼亚州常规污染物排放标准草案、欧洲最新的直接喷射汽油机颗粒数排放法规,以及试验循环的发展和在用车试验方法的探讨。对美国提出的2017—2025年轻型载货车温室气体排放法规草案和首次定案的2014—2017年重型载货车温室气体排放法规作了评述。介绍了包括柴油机和汽油机在内的轻型车和重型车用发动机技术在控制排放方面的主要进展。排放控制面临的挑战包括柴油机和稀燃汽油机需要依靠稀氮氧化物(NOx)治理来满足正在推出的NOx和温室气体排放法规。总结了几种NOx控制技术的研发情况,包括采用氨的选择性催化还原(SCR)和以碳氢为基础的NOx控制方法,其中还涉及一氧化二氮排放的问题。经各种认证试验循环显示,这些技术平均能达到95%以上的降NOx效率。介绍了正在开发的能降低背压并与SCR实现一体化的柴油颗粒捕集器新材料。然后,概要介绍了柴油氧化催化转化器的发展状况,主要涉及一氧化氮氧化成二氧化氮随催化剂配方和碳氢氧化参数的变化。最后,讨论了汽油机排放控制的某些重要进展,包括先进的三效催化转化器在分区涂敷技术和节省贵金属方面的进步,以及硫对新配方的影响,另外,还对汽油颗粒捕集器技术作了简要介绍。     

MTU公司提出欧Ⅳ和EPA第四阶段最终排放策略

<正>在慕尼黑工程机械国际博览会上,MTU公司展示了两款满足第四阶段和第四阶段最终排放法规的柴油机——6R1500和12V1600机型,并宣布了7种新型柴油机的排放策略。从2011年3b阶段和第四阶段最终法规开始生效起,MTU公司将推出其最大功率高达560kW的多个机型系列,其中包括400,500和900系列,这些机型均采用选择性催化还原(SCR)催化器。由于采用SCR催化器和集成消声器,不再需要采用微粒捕集器(DPF)。     

Deutz公司满足第4i阶段排放标准的新型柴油机（第1部分）——结构和耐久性

自2010年1月1日起，功率130kW以上移动式工程机械用的美国第4i阶段（Tier4i）和欧3B排放标准已分别在美国和欧洲正式生效。其颗粒排放限值比之前的法规降低了90％，氮氧化物排放限值降低了50％。Deutz公司对6～16L排量的柴油机应用了大量新技术理念，以满足Tier4i或欧3B排放标准的要求。介绍了该柴油机...     

汽车尾气排放控制新技术——等离子燃料转化器

美国商用汽车工业标准要求在2007-2010年间将柴油车的现有微粒（PM）和氮氧化物（NOx）排放水平降低90％以上，类似严格的欧洲排放标准也会在2005-2008年间实施（欧Ⅲ和欧Ⅳ）。瞄准于应用在北美、欧洲和亚洲的重货、轻货和乘用车，各种创新解决方案和技术正在研发之中，这些技术可以满足即将实施的新的柴油机废气排放法规。这里讨论的重点，并非目前谈论较多的选择性催化还原（SCR）和废气再循环（EGR）后处理系统，而是利用氢降低柴油机排放中的PM和NOx限值。