降低和预测柴油机NOx排放的方法

主要介绍体低燃烧室内ＮＯｘ生产成量的方法。通过对影响燃烧的几个最主要的因素的优化组合，获得了在不使燃油消耗率和烟度恶化的条件下降低约５０％ＮＯｘ排放量的良好结果。还介绍了根据运转地点的大气温度和相对湿度的测定值，以及燃油比重、气缸进气温度和Ｎｏｘ排放测定值来预测不同气温、不同相对湿度条件下柴油机ＮＯｘ排放值的方法。     

柴油机废气中NOx的生成机理

通过柴油机燃烧火焰的光谱分析试验研究，查明了柴油机燃烧过程中生成的ＣＮ和ＣＨ活性基中间生成物是生成ＮＯ的一大因素，从而对目前的关于柴油机废气中ＮＯｘ主要是由空气中的氮高温氧化而生成的解释作出了重要补充。由此也对向燃烧室喷水可以大幅度降低ＮＯｘ的试验结果作出了理论上的说明。     

水乳化燃料在柴油机上应用的研究

在一台缸径×行程＝２５０×２５０ｍｍ的中速柴油机上进行了燃用水－重油乳化燃料的运转试验，以查明发动机性能和减少ＮＯｘ排放的效果。考虑到目前燃用较少加水率的乳化燃料取得减少约３０％ＮＯｘ排放的技术已经实用化，但进一步增大加水率却受到燃料十六烷值降低、着火性恶化、发动机难以正常运转的限制，为此，作者开发了采用Ａ重油的引导喷射烧伤技术，取得了燃料加水率达１５０％时仍能正常运转的效果。试验表明，Ａ重油的引     

用喷水法控制柴油机NOx排放量

简要介绍了日本三菱柴油机公司为降低柴油机排气中的ＮＯｘ排放量而开展的在燃烧室中喷水的试验研究。试验结果表明，采用喷水方法，可显著地减少ＮＯｘ排放量，且对燃油消耗率无明显影响。     

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。     

郑州火车站跨线候车室覆盖站台空气现状监测与评价

对郑州站覆盖站台空气污染物的测定表明，冬季ＳＯ２、ＮＯｘ、ＣＯ，春季ＮＯｘ、ＣＯ的日均值不同程度超过国家大气环境质量３级标准（ＧＢ３０９５－８２）。尤其冬季春运时受车流密度高和列车取暖炉等因素影响，较春季污染严重。建议在覆盖站台上采用局部机械通风装置，加强对茶水炉、采暖炉的管理，以改善站台上的空气质量。     

采用新的混合气形成法来同时降低柴油机NOx和碳烟的排放

使用特制的燃烧试验装置对柴油机从喷油到化学反应及着火的整个燃烧过程进行了分析和试验。结果表明，采用新的混合气形成方法可以取得下列效果：１）通过将喷油始点提前和缩短喷油期可使燃油迅速而均匀地扩散，在较低的喷油压力下，可获得不发光火焰的燃烧特性；２）控制混合气形成过程，可同时抑制ＮＯｘ和碳烟的生成，大幅度降低ＮＯｘ和碳烟的排放。     

用组合喷嘴改善柴油机的燃烧

根据直喷式柴油机抑帛 合燃烧和激活扩散燃烧可以同时降低ＮＯｘ排放和油消耗率的原理，作者试制了在主喷孔附近设置微小孔径副喷孔以抑制初期燃烧和活化后期燃烧的组合喷嘴。在单缸柴油机上与现用的普通喷嘴进行了对比试验。     

中速柴油机燃用重油—水乳化燃料的试验研究

在缸径×行程＝２５０ｍｍ×２５０ｍｍ的中速柴油机上进行了燃用Ａ重油和Ｃ重油的水乳化燃料的试验研究。在改变燃料中水添加比例的条件下测定了发动机性能参数和燃料喷射特性、排气特性和热负荷特性。试验结果表明，使用上述两种燃料时，柴油机废气中的ＮＯｘ含量均随水添加比例的增加而大幅度下降。同时使用Ａ重油乳化燃料且水添加比例小于５０％时，柴油机的燃油消耗率有所改善，但使用Ｃ重油乳化燃料时没有改善。采用Ｃ重油且当     

高速直喷式柴油机喷油规律的现状及其利用潜力

目前全世界都认为。良好的喷油规律可有使ＮＯｘ排放量和燃烧噪声降低，且不会对油耗量和颗粒排放造成不良影响。李斯特内燃机机研究所（ＡＶＬ）的这篇文章描述了混合气的形成是对喷油规律起决定作用的因素，也叙述了实现某一喷油规律时可能出现的几个典型的喷油过程及其对ＮＯｘ和碳烟（颗粒）排放所起的影响。对得出的结果进行分析后表明，随着废气再循环量的增加，对与此相适应的喷油规律方面的要求越来越高，这样才能圆满地达到     

奎先运营隧道空气质量卫生学评价

目的 为摸清当前车流密度下各不同工况内燃机废气分布规律、自然本底及意外状态下可产生的危害。项目 在奎先隧道内进行了空气中ＣＯ、ＮＯｘ、ＣＯ２及Ｏ２的测定。结果 列车在正常运营状态下产生的ＮＯｘ峰值为８０．９ｍｇ／ｍ＾３，ＣＯ为１１２ｍｇ／ｍ＾３，有害气体多集中于３、４测点，通过调查见，空气质量受车流密度的影响。车速对ＮＯｘ影响不明显，而对ＣＯ的影响较大，由于风向的变化，使隧道内有害气体形成涡流或紊流，使３测点出现多次高峰，由此可见１、５测点有害气体峰值滞后，自然排净时间长于第３测点。结论 应对奎先隧道现状进行治理。     

进气参数对涡轮增压柴油机性能及排放的影响

涡轮增压柴油机的燃烧和排放性能在很大程度上受进气管增压空气参数(诸如进气总管空气压力和温度)的影响。为更深入地了解两种进气变量之间的关系及其对增压柴油机缸内燃烧和输出性能(包括燃油效率和排放)的影响,进行了分析和试验研究,本文概述其研究结果。了解和描述了进气总管状态对缸内燃烧性能参数的影响。研究指出,进气总管空气压力和温度是紧密相关的,与部分负荷工况或自然吸气柴油机相比,增压柴油机高负荷工况下两者有更强的依赖关系增压柴油机全负荷下进气总管空气温度改变时,总管空气压力亦随之变化,并且因此增压空气密度、柴油机效率和CO以及排烟都将发生变化,而NOx的变化相对来说更为明显。只改变进气总管空气压力,则性能和排放在部分负荷下的变化情况不同于全负荷。在进气总管温度保持不变的情况下,得出了进气总管空气压力随柴油机进口空气温度(即环境温度)的简单的变化关系式。还通过试验对进气总管空气变量对柴油机燃烧及其性能和排放的总的影响进行了研究。分析得出的预测值与试验值非常吻合。     

隧道施工中柴油机废气对健康的影响及治理

通过对隧道施工中柴油机废气浓度测定及对作业工人健康影响的调查发现，当ＮＯｘ含量在５￣１５ｍｇ／ｍ＾３、ＣＯ含量在６０ｍｇ／ｍ＾３以内时，作业工人无不适反应。在ＮＯｘ含量超标５倍、ＣＯ含量超标２倍时，作业工人则出现竦眼等症状，其发病人数随空气污染程度加重而增加。为解决废气污染，确保作业工人身体健康，提出了正确使用净化剂；燃油中采用减烟节能增效剂；加强有效通风、机械保养及个人防护等综合治理措施。     

降低内燃机车有害排放物

根据机车柴油机生态指标的分析结果，作者认为：１）铁路运输生态问题具有严重的局域特征，最快的解决办法是水阻试验站装上ＮＯｘ清除设备并对运用中的机车进行改造；２）通过改变柴油机的调节和安装氧化中和器能使排放量降低２５％￣３０％；３）如想彻底降低机车有害排放，则需对柴油机作根本性改造，但制造成本和运用费用随之提高；４）采用气体燃料发动机能大大改善其生态指标，但需要很大的基本投资。     

中速柴油机用脉冲作用式燃油系统

介绍了供运输式发动机用的脉冲作用式电子燃油喷射系统的作用原理并附有结构线路示意图。还介绍了一种供ЧＨ２６／２６型柴油机用的高压油泵，它可以使２ＴЭ１１６型和ＴЭП７０型内燃机车的平均运营燃油消耗量降低１０％￣１５％，使排气中的ＮＯｘ降低２５％￣３０％，ＣＯ降低１５％￣２０％。这种系统可以装在运用中速柴油机上。     

预测柴油机NOX排放量的计算机模型（上）

研制出一种可预测直喷式柴油机ＮＯＸ排放量的计算机模型。该模型可在ＰＣ机上运行，由菜单驱动，名称为ＡＬＡＭＯ－ＥＮＧＩＮＥ。利用该模型可对各种降低ＮＯＸ排放量的对策的效果进行预测。这些对策包括：排气再循环、乳化燃油、进气管或缸内喷水、改变燃油喷射定时、湿度调节以及改变进气温度。对各种对策的效果进行了预测和分析，并与实测值进行了对比，指出了各自的优缺点和改进方向。在４８６－６６ＭＨｚＰＣ机上运行时间不     

秦岭隧道空气有害物质前瞻性研究

采用与国内长大电气化铁路运营隧道进行类比及污染指数分析方法，预测未来秦岭隧道运营状态空气有害物质含量，ＣＯ为１．０１ｍｇ／ｍ３，ＮＯｘ为０．１０ｍｇ／ｍ３，ＳＯ２为０．１５ｍｇ／ｍ３，ＴＳＰ为０．５１ｍｇ／ｍ３，得出了秦岭隧道在投入运营后，自然通风状态不会造成空气环境超标污染的结论。本研究虽表明单一污染物不会引起急性中毒与职业病，但在有害气体综合作用下，不能排除对现场作业人员的健康有潜在影响。     

通过进气道喷水降低柴油机NOX排放

对一台４缸四冲程直喷式增压柴油机进行了在吸气行程初期从进气道喷水以降低ＮＯＸ生成量的试验研究，并采用２区域模型法进行计算分析，对比了试验与计算结构。研究表明，在进气绝对湿度换算值为０．０３５ｋｇ／ｋｇ空气时，约可降低ＮＯＸ浓度５０％，而且上述效果与柴油机工况条件与喷射定时无关，只取决于进气的绝对湿度。     

燃油温度对直喷式柴油机燃料喷射、燃烧和排放的影响

液体燃料进口温度对直喷式柴油机的影响是显著的。本文研究进口燃油温度对中速柴油机燃油喷射、缸内燃烧及对输出性能及排放的影响,介绍受进口燃油温度影响的主要喷油参数的变化,并开发了简化模型。研究指出：受影响的主要喷射参数包括喷油器喷射终点定时相对于喷油泵致动定时的变化量、喷油率、喷油持续期以及喷油油束的雾化。燃油温度对喷油参数的主要影响来自于燃油体积弹性模量和密度,而燃油黏度的影响不大。开发的模型可以预测由于进口燃油温度的变化引起的喷射参数的改变。预测结果指出,当进口燃油温度升高时,嘴端喷射始点定时相对滞后,喷油率降低,针阀开启持续期相对于基准状态有所延长。通过考察燃油温度对缸内燃烧过程的影响,分析了发动机输出和排放相对于燃油温度的变化趋势。预测指出,对于运行在全负荷下的普通柴油机,燃油温度的升高将会使CO、HC、PM以及烟排放值增高,而使NOx排放值降低,对燃油效率有不利影响。对一台中速四冲程柴油机进行试验得到的输出和排放值结果与趋势分析预测结果吻合。研究结果和开发的模型通常可以用于压燃直喷式液体燃料发动机。     

工业用大功率柴油机的未来设计趋势

60多年来，在中国柴油机的设计一直受到市场对大功率、小尺寸、低重量、低油耗、高可靠性与耐用性以及柴油机低成本等市场需求的推动：不久又会加上降低排放这一要求。20年前，在其它国家汽车柴油机曾面临过此种挑战。而今天大功率柴油机正面临着此种挑战。有朝一日，中国会强化规程，销售到此的柴油机的设计将不得不改变。本文展示了柴油机设计师们为降低排放已作的设计改动。由AVL和其它公司开发的用于小汽车和卡车柴油机的技术现在正加以修改以便满足船舶、发电、机车和其它非道路柴油机的不同要求。所采用的工艺用图解和示例加以说明。示出了可降低排放的设计并列出了其收益及影响。在大多数情况下降低排放会导致上述列出的其它项目的让步。本文论述了目前在柴油机设计方面所采用的新技术，着重论述了缸径150～200mm的柴油机。最后对未来的工业用柴油机的状况还作了预测。