浅谈柴油机满足国IV两条技术路线

近年来,随着人们对环境保护的日趋重视,世界各国对内燃机废气排放的要求变得越来越严格,轻型柴油车开始实施国Iv标准。目前由于机内排放控制并不能完全起到净化效果,因此对已排出燃烧室但尚未排到大气中的废气进行处理,采取机外控制技术显得很有必要。PM和NOx是柴油机主要排放污染物,如何同时降低这两种尾气组成,达到国Ⅳ排放水平,是当今世界柴油机技术的难点和研究热点。本文介绍目前国内满足柴油机国IV排放标准的SCR和EGRDPF／DOC两种主流技术路线。通过对比分析两种系统的原理和优缺点得出适合国内发展的路线,并浅谈未来柴油机排放控制的发展方向。     

我国中重型柴油机主要生产企业排放达标控制策略对比分析

1概述为了应对即将到来的排放升级,国内发动机企业均在加快推出满足国Ⅳ标准的产品。与2008年的两条主流国Ⅲ路线——"高压共轨"和"直列泵+EGR"不同,目前国内主要中重型柴油机企业在国Ⅳ路线的选择上则主要为"高压共轨+SCR"。1.1重、轻型机路线各异根据国外经验,目前车用柴油机可以选择的国Ⅳ排放控制技术路线有四种,分别是SCR(选择性催化还原)、EGR(废气再循环)+DOC(氧化催化器)、EGR+DOC+POC(颗粒氧化催化器)以及EGR+DOC+DPF(颗粒捕集器),后三种路线也有专家统称为EGR+路线。目前     

国4重型柴油机技术路线待定

经过这几年的发展，国内柴油机企业已能适应排放标准，很多企业已在开发符合国4排放标准要求的产品，而国4排放标准对柴油机来讲，是一个技术的转折点。国4标准之前，柴油机排放可以通过机内净化技术来解决污染物的排放控制，达到相应的标准，而从国4开始，除了改进燃油喷射系统、优化燃烧过程等机内净化措施外，还必须增加机外后处理装置才能使排放达标。欧洲主要采用了两条技术路线：其一是SCR（选择性催化还原）技术路线，它是通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒的产生，在机外后处理过程，采用尿素溶液对氮氧化物进行选择性催化还原；其二是EGR＋DPF（废气再循环加微粒捕集器）技术路线，它以废气再循环为基础，在机内抑制氮氧化物的产生，在机外后处理过程中采用微粒捕集器对微粒进行微粒捕捉。     

SCR中国行业标准制定与排放控制体系初步建设探讨

我国将于2013年7月1日正式实施国Ⅳ排放标准。在中、重型汽车(货车和客车)中为达到国Ⅳ排放标准的技术路线都采用直喷式柴油机、涡轮增压中冷、1600bar高压燃油喷射系统和废气后处理SCR系统。在满足国Ⅳ排放标准时不需采用微粒捕集器。我国北京、上海、广州等都已提前实施国Ⅳ排放标准,而北京和上海将于2012年和2013年分别提前实施国Ⅴ排放标准。国内在大型旅游客车、城市公交车和高端重型     

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

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;其二是"EGR+DOC/DPF/POC(废气再循环+柴油氧化催化器/柴油颗粒过滤器/颗粒氧化催化器)"技术路线。两种技术路线各有优缺点,笔者在近期发表的"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评介"一文中有过很详细的介绍,在此不再赘述。下面仅就两种技术路线的研发生产和应用成本进行对比分析。     

不同技术路线的国Ⅲ商用车对柴油机润滑油的影响

目前国内满足国Ⅲ排放的商用车主要有废气再循环(EGR)、高压共轨、电控单体泵、电控泵喷嘴等技术路线.不同技术路线的减排原理完全不同,因此对润滑油的影响也就不同.本文以添加同一种柴油机润滑油的2种技术路线(目前市场上应用较多的EGR和高压共轨技术)的国Ⅲ车辆为研究对象,通过行车路试,采样分析,探索不同技术路线的国Ⅲ商用车对柴油机润滑油的影响.     

SCR技术的控制原理

即将实施的机动车国。。王小战。排放标准,对柴油机提出了更为苛刻的废气排放和节能要求,为了达到国Ⅳ排放标准．可通过SCR技术降低发动机的NOx排放,这是内燃机排放控制领域的技术突破。本文以康明斯ISk发动机为例．介绍选择性催化还原（SCR）技术的基本原理。     

编者的话

<正>实施重型柴油机国Ⅳ标准,达到对NOx和PM的较低限值要求,基本有两条技术路线可供选择:其一是优化燃烧+SCR方案,其二是EGR+DPF方案。由于SCR方案燃油经济性较好和对硫含量相对不敏感,SCR技术更适合中国市场的发展。国内主要柴油机厂商也已推出基于SCR方案的国Ⅳ产品,并得到市场的认可。关于国Ⅳ技术路线探讨的相关内容请见本期东方时评。     

满足国Ⅴ排放的重型柴油机排气后处理技术

研究了国外重型发动机在欧Ⅳ到欧Ⅴ阶段(或US2007到US2010)的技术路线,并探讨国内重型柴油机达到国Ⅴ排放可采用的排气后处理技术方案。由于柴油机排放物PM与NOx存在折中效应,为达到国Ⅴ排放标准,应采用组合式后处理技术。在各种后处理技术方案中,SCR+DOC+DPF/POC和EGR+DOC+DPF是两种主要的技术措施,而LNT+DOC+DPF技术对排气中的S特别敏感。     

编者的话

从欧洲的排放技术发展看,欧Ⅱ到欧Ⅲ和欧Ⅲ到欧Ⅳ的进步不是一个量级的。欧Ⅱ到欧Ⅲ是质的飞跃,发动机内从机械式喷油变为更加经济和高效率的电子喷油。而欧Ⅲ到欧Ⅳ是在尾气处理上增加一些诸如颗粒捕集器、催化转化剂之类,进一步提高排放和燃烧效率。目前,国内车用柴油机针对国Ⅲ排放标准实施的燃油系统技术路线主要有四种：     

对车用柴油机国IV以上技术路线的思考

为降低柴油机的排放污染,使柴油机达到国IV以上排放要求,参考国际柴油机的排放技术,目前,主要有2条技术路线可供选择,即SCR技术路线和EGR技术路线。文章对这2种技术路线从结构特点、工作原理、优缺点进行比较分析,结果表明,柴油机在我国近期和远期,不同的车型应采取不同的技术方案,为我国柴油机达到国IV以上排放标准提供了参考。     

重型柴油机达到国Ⅳ标准的技术路线比对

重型柴油机达到国Ⅳ标准的技术路线主要有两条:一是优化燃烧+选择性催化还原(SCR)路线,二是废气再循环(EGR)+排气微粒过滤器(DPF)路线。本文对这两条技术路线的原理进行了深入研究,对比分析了两条技术路线的优缺点。针对SCR技术路线的实施,本文提出了详细的建议。     

浅谈东风天锦教练车柴油机国六排放系统的使用维护

<正>2021年7月1日之后所有生产、进口、销售和注册登记的重型柴油车应符合国六排放标准要求。随着排放法规的日趋严格,柴油机后处理技术必须能够同时降低一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和微粒的排放,如果只是简单地采用EGR（废气再循环）单一的处理技术无法满足国六排放标准的要求。目前各大柴油机生产厂家为满足国六排放要求采用的技术路线见表1所列。     

国IV重型卡车SCR系统及车用尿素溶液解析

车用尿素是重卡达标的必备产品国内柴油机生产厂家为达到日趋严格的国家机动车污染物排放标准,从国IV开始,除采取改进燃油喷射系统、优化燃烧过程等机内净化措施外,还增加了机外后处理装置。目前,国内满足国IV排放标准的主流技术路线主要有2种：一是机内优化燃烧＋选择性催化还原（SCR）路线;二是废气再循环（EGR）＋柴油微粒捕捉器／氧化催化转换器（DPF／DOC）路线。由于采用SCR技术的国IV柴油机具有改动小、燃油要求较低等优点,更适应国内目前柴油品质相刈较差、含硫量较高的现状,且燃油经济性比EGR技术好,在技术升级连续性上具有优势;此外,SCR系统的催化器耐久性好且不存在堵塞的风险,因此,国内重卡生产厂家为应对国IV排放标准要求,大多都采用了SCR的后处理技术。但使用SCR后处理技术的柴油车必须添加尿索溶液作为催化还原剂对尾气中的氮氧化物进行处理,通过车用尿素溶液与SCR技术的共同作用,在优化柴油机性能和减少燃料消耗的同时,还可以显著降低成本（通常车用尿素溶液的平均消耗量约为柴油消耗量的5％）。     

国Ⅳ车型发动机排气系统技术方案分析

由于国家排放法规政策的严格执行,在当前开发国Ⅳ发动机并匹配相应整车已至关重要和紧迫,针对N1类和N2类采用柴油机的整车,为了达到国Ⅳ排放标准,本文主要从发动机排放后处理方式的几种技术路线选择及其在整车中的匹配设计等方面阐述、分析和研究了技术方案的可行性。     

高压共轨系统和尾气后处理的开发

中重型车辆各国排放法规 由图1可看到,从欧V到欧VI排放法规,NOx排放降低大约80％,美国从US07排放到US10排放法规,NOx排放约降低83％;日本从中长期发展项目(NLT05)发展到新长期发展项目,NOx排放降低约87％.这是未来降低排放的一个重要的工作方向.要达到欧Ⅴ或国Ⅴ排放,有不同的技术路线,有的采取SCR技术路线;有的采用废气再循环(EGR)的技术路线.图2为满足欧Ⅳ(国Ⅳ)、欧Ⅴ(国Ⅴ)排放的SCR技术路线,可采用燃油喷射压力为1600bar高压共轨系统,NOx排放限值在8～10g/kWh之间,那么可采用开环的废气后处理DeNOx系统,NOx转化效率约在70％左右.不带氧化催化转化器(DOC),采用废气阀控制的增压器,能降低NOx 70％左右,可达到欧Ⅳ(国Ⅳ)排放水平.如果要达到欧V(国V)排放限值,只要采用闭环废气后处理DeNOx系统,NOx转化效率约80％左右,可选用氧化催化转化器,废气阀控制的增压器.     

国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统

针对柴油机满足国Ⅳ排放标准需要,探讨柴油机尾气净化的2种可选技术途径。得出SCR技术适合我国市场发展结论。并介绍国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统的组成及工作原理。     

SCR中国行业 标准制定与排放控制体系初步建设探讨

我国将于2013年7月1日正式实施国IV排放标准.在中、重型汽车(货车和客车)中为达到国Iv排放标准的技术路线都采用直喷式柴油机、涡轮增压中冷、1600bar高压燃油喷射系统和废气后处理SCR系统.在满足国IV排放标准时不需采用微粒捕集器.我国北京、上海、广州等都已提前实施国IV排放标准,而北京和上海将于2012年和2013年分别提前实施国V排放标准.国内在大型旅游客车、城市公交车和高端重型货车上都已采用废气后处理SCR系统,因此,制定SCR有关标准已提到日程上来.在这次"2012柴油机节能减排技术发展论坛"上,上海内燃机研究所计维斌高工介绍了中国制定选择性催化还原(SCR)有关标准的情况.     

满足国Ⅳ,不需要后处理系统也可以——德国曼(MAN)国Ⅳ柴油机2种技术路线简述

面对国内重型柴油车销售即将实施国Ⅳ排放标准,德国曼已做好准备,并有采用SCR后处理技术和第3代EGR技术2种路线可供用户选择。其中,采用第3代EGR技术的发动机无需后处理系统,便可达到国Ⅳ排放标准,同时还可使用国内含硫量较高的燃油。     

达到国Ⅳ排放标准重型柴油机有三条技术路线

重型柴油车要达到国Ⅳ，国V甚至更高的排放标准，可以探索多种技术路线。目前比较成熟的技术路线有三种，这三种路线有的侧重于原有发动机产品的升级，有的侧重于适应未来更高排放标准的要求。我们今天将这几种技术分别加以介绍，希望能够使读者对国内外排放技术的发展有更清晰的了解。[编者按]