轻型车用柴油机排放升级技术现状及发展趋势.pdf

第2期
内燃机
2016年4月
Internal Combustion Engines
Apr.2016
轻型车用柴油机排放升级技术现状及发展趋势
沈德
(恒天凯马股份有限公司,上海200603)
摘要:介绍了国V轻型车用柴油机的技术路线,并对未来轻型车用柴油机排放升级技术的发展趋势进行展望。
关键词:轻型车用柴油机;技术路线;排放升级
中图分类号:TK421
文献标识码:A
文章编号:1000~-6494(2016)02-0011-03
Technical Status and Development Trend of Light-duty
Vehicles Diesel Engine Emission Upgrade
SHEN De
(Kama co., [TD., Shanghai 200063)
prospect of development trend is discussed for light-duty vehicles diesel engine emission upgrade technology in the future , and the
Abstract: This paper introduces the technical route of light-duty vehicles diesel engine on national emissions state V
Keywords: light-duty vehicles diesel engine; technical route; emission upgrade
0引言
现,严重影响了人们的出行与身体健康。根据我国最
新提出的《大气污染防治行动计划》,明确大气污染
我国轻型车用柴油机国Ⅳ排放标准已于2015
防治的重要性,减少汽车尾气排放,加强柴油机排放
年1月1日开始全面执行,目前部分城市已执行柴
油机国V标准,2016年起京津冀、长三角、珠=净化等技术研发,从源头减少和杜绝污染源的产生,
角等区域内重点城市实施国Ⅴ排放标准。随着柴油
随着柴油从而实现改善环境、保护人身健康安全的目的。
油品升级提速、产品技术升级等一系列技术难题的
我国柴油机污染物控制基本借鉴欧洲法规,
但起步晚,相应法规的实施时间也较晚,差距较
解决,为我国全面实施国V排放标准提供了先决条
大,须审时度势,适时升级,与国际接轨,赶超欧
件,一系列信号表明“国V时代”在加速到来。
对企业来说,车用柴油机排放升级既是压力
盟、美国和日本等国。
与挑战,也是机遇。一个好的企业要发展、要前2柴油机不同阶段排放标准介绍
进,须紧紧把握政策动态与市场导向,在持续改
进、提升优化现有产品的同时,还要做好相关技术
随着我国排放标准的逐步升级,各种污染物
研发与储备,满足不同市场、不同客户的需求,オ的排放限值逐渐减少,幅度明显。目前,我国轻型
能在竞争如此激励的市场中立于不败之地。排放开车用柴油车全面执行国Ⅳ标准,见表1。
级将面临新常态、新技术、新模式的转型与发展
由表1看出,我国柴油机排放的主要污染物
现就柴油机排放升级技术路线进行详细介绍。
NOx和PM的排放值消减率较为明显,极大地提高
了我国轻型车用柴油机的环境友好性。同时,也对
1柴油机排放升级的意义
车用柴油机的生产技术水平提出了挑战,对柴油机
随着人类生活水平的不断提高,越来越多的人的稳定性与耐久性有了更高的要求,确保实现生产
开始关注绿色低碳与节能环保,“雾霾”天气的出的一致性与可靠性。
而从国V升国Ⅵ的初步设想来看,我国轻型
作者简介:沈德(1985-),男,上海人,工程师,车用柴油车国Ⅵ排放标准尚未正式发布,预计将引
主要从事技术和质量管理方面的工作。
人美国标准的ORVR标准和控制技术。目标是在
收稿日期:2015-11-23
国V的基础上单车减排30%~50%,总体水平与
万方数据
内燃机
2016年4月
表1国V、国V轻型车用柴油机排放限值
基准质量RW
限值
控制阶段类别
kg
CO/NOX/ HC+NOx或PM
g?km) IHC+NO3km
千米')
国第一类车
全部
0.310
RW≤1305
0.25
0.30
0.025
第二类车13050.33
0.39
0.040
17600.46
第一类车
全部
0.50
0.180
0.230
0.0045
6.0x
RW≤1305
0.180
0.230
0.0045
6.0x10
第二类车13050.29
0.00456.0x10
17600.74
0.280
0.350
0.00456.0x10
世界先进水平相当。预示着对主要污染物NOx和循环为基础,在机内抑制NOx产生,在机外后处
PM排放的减排力度将进一步加大。
理过程中采用柴油氧化催化器或柴油颗粒过滤器或
颗粒氧化催化器对PM进行氧化催化或过滤捕捉;
3国V柴油机技术路线
但ECR系统技术的发动机则需在油泵等管路上进
通过发动机燃烧、增压、后处理等先进技术行重新设计,并増大 DPE/POC或增加DOC+DPF
的有效协作,应用高压共轨、电控分配泵等先进燃等,来进一步降低NOx和PM的排放量。总之
油喷射系统,降低颗粒物PM和氮氧化合物NOx两个技术路线后处理装置是必不可少的。
等的排放,实现柴油机排放达标的目的。
3.1机内净化技术
4柴油机排放升级技术的发展趋势
机内净化是减少柴油机污染物原始排放量最
随着汽车对发动机动力性、经济性和排放性
重要也是最基本的技术途径。常用的降低柴油机提出了更高要求和计算机技术的迅速发展,柴油机
PM排放的机内净化措施有:采用高压喷射,缩短被公认为节能的代表和减少汽车尾气排放污染的有
后期燃烧反应时间(改善燃油经济性),控制机油力工具,柴油机的开发焦点已由传统的优先考虑经
消耗和选用良好的油品等。减少NOx排放的机内济性、可靠性和耐久性逐步转为目前的优先考虑环
净化措施有:推迟喷油正时,控制进气温度(增压保的要求。轻型柴油机作为国内轻卡、轻客及农
中冷),采用预喷,控制唢油速率形态,减少预混机、工程机械配套动力,未来的发展趋势将是完全
燃烧油量(减少预混燃烧),増加扩散燃烧,采用集成化系统的技术核心向智能化、电子化技术发
ECR冷EGR,控制最高燃烧温度(气缸峰值压展,具体可以从以下几方面着手。
力)等
4.1提高柴油机电子控制的技术及其应用
3.2后处理技术
柴油机电子控制技术由单位控制向综合、集
对于柴油机企业来说,从国Ⅳ排放升级到国中控制方向发展,由控制的低效率及低精度向控制
排放,在技术层面上难度不大,主流的排放技术的高效率及高精度发展。目前对燃油喷射时间、喷
路线是在国Ⅳ机型的基础上,根据采用SCR(选射量、惯性增压、增压器、进气涡流及