中国-柴油机欧4 排放的基本技术路线 及相关问题 发动机排放污染物主要有HC(碳氢化合物)、NOx(氮氧合物)、CO(一氧化碳)、PM(微粒)等,它们主要通过车辆排气管排放,将近45%的HC 和极小数的其它污染物质则由曲轴箱和燃油系统排放。 在上述汽车排放污染物中,CO 是燃油不完全燃烧的产物,对人的健康危害较大。HC 主要是燃油蒸发及不完全燃烧的产物,由200多种不同的成份构成,含有致癌物质。NOx是在燃烧室高温高压条件下,由氮和氧化合而成,排放到大气后变成 NO2(二氧化碳),其毒性很强,对人及植物生长均有不良影响,是形成酸雨及光化学烟雾的主要物质之一。PM 主要成份是碳烟,上面附有大量化学物质,包含致癌物质,吸入人体后会在肺部长期停留。 对于大功率柴油机而言: 基本上有两条路线 1 通过EGR 把NOX 降下来, 然后通过颗粒捕集器或颗粒氧化器等后处理技术把 PM 降到欧4水平; 2 通过燃烧系统优化(主要采用高压喷射+合理的燃烧组织)把颗粒降下来,但同时允许 NOX 升高,然后,在排气后处理系统中,通过 SCR 催化器把 NOX 降到欧4水平.但在现在的中国,使用 DPF 以及SCR 都存在很多客观限制因素,比如油品\ 基础设施等问题. 对于小功率柴油机而言: 比较现实的技术方案是: 直喷+增压中冷+冷却 EGR+氧化催化器+电控燃油喷射系统(最好是共轨); 目前存在的问题 1、SCR:在商用车上应用的难点是加尿素问题,除非在国家政策的支持下加尿素站就像加油站一样普遍。在乘用车上应用还有安装空间问题,以及乘用车大部分使用工况排气温度对于 SCR 来说过低。低温结晶如何解决,在东北根本不能用,-11度就结晶;成本非常高,在国外一套合格的SCR 系统要6000美圆,要防止 NH3的逸出,需要进行精确的标定匹配,要加装氧化催化器以除去 NH3,但有氧化催化器对硫又很敏感。 2、DPF:燃油的含硫量是应用的大问题,如果中国生产不了<50ppm 的柴油,DPF 的应用是空谈。DPF 在中国的应用还存在发动机生产一致性问题,因为 DPF再生标定还不能完全闭环,如果发动机一致性差异大可能会发生堵塞或烧毁。 当然发动机只采用 EGR+DOC 也有达到国4排放的可能的,方法是降低发动机功率和扭矩(商用车发动机)或配较轻的车(乘用车发动机),目的是使发动机的测试运行区域落在中小负荷,减少炭烟生成,而 EGR 可以控制 NOx,DOC 可以氧化HC 和 CO 以及部分颗粒。我国发动机要达到更高排放的另一个重大工作是须尽可...