控制排放任重道远

本文介绍里卡多公司对大型发动机排放控制技术领域进行研究的全貌。作者分析了大型发动机不同的典型应用以及排放法规的相关趋势,回顾了不同排放控制技术（包括主要技术和辅助技术）的优点和缺点。所给出的数据包括试验的结果和基于计算机的模拟结果。本研究评述了这些排放控制技术正在对发动机制造商和发动机用户提出的挑战,其中对前者的挑战在...     

满足未来排放标准的MTU解决方案

文章分析了欧盟和美国针对非公路柴油机制定的排放限值标准,列出并比较了MTU公司为达到Tier3、Tier4i以及Tier4排放标准所采用的机内措施和排气后处理措施,探讨了未来降低燃油消耗并同时减少排放的多种潜在途径。     

BMW公司满足未来全球废气排放标准的柴油机排放技术

全球排放法规日趋收紧,而且美国、日本,以及欧洲各国的排放法规又有差异,因此,除进一步开发现有的系统外,还必须应用新技术,特别是在柴油机排气后处理方面。采用众所周知的、近发动机免维护柴油颗粒捕集器、氮氧化物存储催化器和选择性催化还原系统开发出1套排放组合装置,从而使BMW公司的柴油机动力总成继续保持高品质,并成功地进入美国和加拿大市场。     

满足未来排放法规要求的MTU解决方案

所有大型的柴油机制造商的开发重点都放在未来即将生效的废气排放法规上。国际海事组织Stage3标准将规定船用发动机在最大标定转速下的NOx排放限值为2g/kWh。针对机车的将从2012年开始生效的欧盟EUIIIB标准规定,NOx+HC的排放限值为4.0g/kWh,颗粒物排放量限值在0.025g/kWh以内。美国环保局规定,输出功率超过900kW发电机组的NOx排放限值为0.67g/kWh,颗粒物排放限值为0.10g/kWh。MTUFriedrichafen公司的柴油机产品遍布全球,应用领域十分广泛,因此需要考虑满足各种主流排放参数要求。最大限度地降低寿命周期成本的最佳技术理念已贯穿在每个应用领域的开发中。根据已生效的排放限值、再冷却条件、燃油经济性要求和燃油品质,可以采用不同技术组合,这些技术包括:燃油喷射、涡轮增压、气门定时、废气再循环和排气后处理。本文通过引用一些应用实例来阐述这些技术方案。     

为内燃机车达到Tier4排放标准铺平道路

简要介绍美国机车制造商和运营商为应对EPATier3和Tier4机车排放标准所作的准备,其中包括采用机内措施、排气后处理以及其他节能减排技术。     

MAN公司为减少NOx排放试验废气再循环技术

多年以来，废气再循环（EGR）系统一直是为卡车和公共汽车提供发动机的高速柴油机制造商广为采用的技术。这种NOx减排技术所依据的前提是：通过改变氧／氮比来影响氧和氮反应物的分压。通过使废气返回到进气系统，这种氧／氮比值就会改变。15％的废气再循环会使进气空气的氧浓度约由21％减小到18％，从而使NOx的形成量显著减少。     

机车和船舶发动机未来的排放要求（上）——面临的挑战、技术方案以及来自其他重型发动机应用领域的经验借鉴

未来世界范围内的船舶和机车废气排放法规要求大幅减少废气中的有害物（尤其是氮氧化物）的排放量。大幅减少尾气排放,同时保持低的燃油消耗也是目前重型发动机和工业用发动机的开发重点。根据从这些开发工作中获得的经验,可以得出结论：严格的排放限值标准不能仅通过一个技术阶段（发动机机内措施／安装排气后处理净化系统）来实现,而必须开发一整套经济有效的手段,其中包括降低发动机本身输出的排放值,辅之以满足要求的高效排气后处理措施。 关于氮氧化物的减排,在重型发动机和工业用发动机领域,当前主要是研究和采用SCR（选择性催化还原）技术。虽然船舶和机车发动机与公路用重型发动机和较小的工业用发动机在具体要求和边界条件方面有显著不同,但是已经取得的经验（尤其是在公路应用领域）仍可用于未来船舶和机车低排放方案开发。 在本文第一部分,将对船舶和机车发动机在排放法规和典型运用边界条件方面与公路用重型发动机和小型工业用发动机进行比较。进一步指出公路用重型和工业用小型发动机应用领域的新技术和发展趋势,包括基本发动机减排方案（EGR、增压、喷油系统等）、后处理技术（柴油机氧化催化器、SCR、主动／被动式柴油机颗粒过滤器、颗粒物氧化催化器等）以及传感器和控制技术。在此基础上,提出适用于船舶和机车应用的技术方案,对于这类应用场合,将考虑具体的边界条件（例如：法规要求、燃油品质及具体运行模式）。 将来把基本发动机与后处理措施结合起来,将会明显增大系统布置和校准方面的难度和工作量。尤其是大型船舶和机车发动机,在最终应用之前对大量金属部件变体进行试验将会受到很大的限制。在这方面,高效开发工具（诸如后处理系统的详细一维模拟,在综合气体试验台上确定催化剂的特性,根据模拟对控制方案和传感器方案进行评估）以及针对公路应用开发的高效标准程序,都可以用来提供可靠的系统布置和校准,同时又可保持短的开发周期和发动机试验时间。     

机车和船舶发动机未来的排放要求(下)——面临的挑战、技术方案以及来自其他重型发动机应用领域的经验借鉴

5重型和工业用发动机技术路径图基于上述的发动机内部措施和后处理技术,为了应对实际的或未来的严格的排放法规要求,目前正在开发公路和非公路发动机应用领域的技术。     

满足最低废气排放限值的Volkswagen新型2L涡轮增压直喷式柴油机（第二部分）

2008年中期,Volkswagen公司在美国推出一种装有共轨柴油机的VW Jetta型轿车,它满足Tier2 Bin5的排放限值。为了实现这一目标,通过机内措施和使用NOx排气后处理系统,对安装在欧洲VW Tiguan和Audi A4型轿车中的欧5共轨柴油机作了进一步改进。第二部分介绍NOx后处理系统的开发,同时探讨一种新型运行模式系统的协调以及车栽诊断系统的功能。     

各种变化因素对中速柴油机NOx排放的影响

论述了各种变化因素对发电用中速柴油机ＮＯｘ排放的影响。这种发动机的ＮＯｘ排放水平不仅受空气中含水量（取决于空气温度 和湿度）的影响，而且受燃料可燃性的影响。为了确定绝对湿度、空气温度和中冷后空气温度等各种相关因素可能产生的影响，对两台缸径分别为２２０ｍｍ和２８０ｍｍ带余热利用装置的发电用柴油机的ＮＯｘ年度测试数据进行了处理分析。借助这些已有数据，利用最小二乘法，可以得出各种修正因素的影响。另外，为     

适应未来排放法规的大型柴油机喷射系统

排放限制要求是当今柴油机发展的驱动因素之一,大型柴油机的燃油喷射系统以及排气后处理技术正处于发展阶段。由于大型柴油机寿命长,其中有许多在其寿命期内需要进行燃油系统的现代化改造以提高其在市场上的竞争力。大型柴油机被应用于许多不同的工业领域,在这些领域中,它们在未来的整个寿命期内必须遵守各种排放法规的要求（即EPA、EU、...     

MTU公司开始应对下一轮排放标准

简要介绍了MTU公司最新开发的可达到EU3b级排放标准的4000R84型铁路柴油机的主要技术特点、性能和参数。     

排放法规对大型发动机设计和运用的影响 上

柴油机的排放污染问题愈来愈引起人们的重视。愈来愈严格的排放法规给柴油机的设计和运用提出了新的挑战。本文概述了柴油机排气的成分及其对环境的危害和生成机理。着重描述了为达到将大型发动机排气中的主要有害成分ＮＯｘ的排放量减少３０％，６０％，９０％这三种目标而需要采取的相应措施，同时也论证了采用这些措施之后给燃油消耗，有害微粒排放量及烟度所带来的不利影响。     

新的铁路用柴油机排气颗粒滤清器

美国GTE Industries公司和NREC（国家铁路设备公司）正在联合双方的力量进一步推进机车减排。早先的EPA（美国环保局）排放标准已经要求机车减少NOx和其他排放物的排放量,但是未来的将于2015年开始生效的Tier4排放标准还将要求机车的颗粒物（PM）排放量有明显减少。     

带排气后处理系统的MTU 4000系列柴油机开始装车试验

MTU公司将把它的4000系列柴油机供给自称为世界上最清洁的内燃机车。     

高效而环保的铁路牵引动力战略

现代技术缓解了提高能源效率和降低有害物排放战略之间目标的冲突.介绍了对未来铁路柴油机的要求及所要采用的减排措施;有关柴油机改进的内部措施,主要是开发一种优化的燃烧过程;介绍了柴油机排气后处理措施的设计原理;提出未来要考虑燃料的多样性;指出铁路机车动车动力装置的混合动力化将成为提高效率、实现环境友好的铁路动力发展战略.     

中国的排放法规将导致中速柴油机的设计改变

在过去60多年的时间里，在中国，发动机为满足市场的需要而设计，市场需要的是功率量、体积更小、重量更轻、油耗更低、可靠性和耐久性更高、价格更低的发动机，不久，另外一个要求，更低的排放将列入其中，20年前、，其它国家的汽车发动机机遇到了这种挑战，而现在大型发动机也要面对它，在未来，中国将强化有关法规，商用发动机的设计不得不进行改变。本文表明，发动机设计者已开始改变设计以降低排放。由VAL和其它汽车和卡车发动机厂商开发的技术现已于船用发动机、发电用和机车用发动机以满足以不同的需要，运用的这些技术都以事例进行了说明，指出了导致降低排放的设计特点及其效果，在大多数情况下，降低排放导致上面的其它各项指标的相互折衷，本文这了为改进折衷目前发动机设计中采用的新技术。最后，预见了未来发动机的发展。     

为铁路提供更环保的机车

2008年3月,美国环保局（EPA）制定了一项由三部分组成的规划,目的是显著减少在美国境内大量运用的烧柴油的干线货运机车、调车机车和客运机车的有害排放物。规划中包括的机车有诸如联合太平洋铁路、切西滨海铁路、伯灵顿北方圣菲铁路、诺福克南方铁路和堪萨斯城南铁路等一级铁路公司的机车,     

喷孔几何形状对降低柴油机排放的影响

在一台采用高压共轨喷射系统的多缸柴油机上对3种喷嘴形状各异的喷油器进行了试验。试验采用多种喷射压力,并结合使用废气再循环技术,以获得低的NOx和碳烟排放。研究中采用的喷油器包括6孔喷嘴的、10孔喷嘴的和K系数为3的6孔收敛形喷嘴的。所有3种喷油器具有相同的流量值。所试的所有3种喷油器在各自适当的条件下均有NOx和碳烟减排效果。研究发现,低温燃烧可通过采用高的废气再循环率与晚喷相结合来实现。在传统的喷油定时下,高喷射压力明显减少了碳烟的排放。在推迟的喷射定时（即上止点后5°曲轴转角）下,喷射压力的影响不明显。研究发现,在相同的喷射条件下,与直孔喷嘴相比,收敛形喷嘴会产生更高的碳烟排放量。收敛形喷嘴对NOx排放和燃油消耗率的影响不明显。10孔喷油器中的小喷孔喷嘴可产生较小的燃油滴从而导致更好的雾化。10孔喷油器在宽广的运行条件下似乎具有更好的空气利用率从而有显著的NOx和碳烟减排作用。     

柴油机NOx的排放控制

随着航运业的不断发展和柴油机技术的不断进步,船用柴油机废气排放已日益引起人们的重视,许多国家和国际组织都在积极采取各种有效措施来控制废气排放;对于生产柴油机的企业,按照最新的MARPOL附则Ⅵ的NOx技术规则要求于2011年1月1日起实施NOx排放TierⅡ标准,对柴油机的NOx排放控制要求很高,现主要介绍各种排放控制...