发动机欧4排放标准.doc

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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能地降低机油耗和曲轴箱窜气。DOC装置可以将总微粒(TPM)中的可溶性有机组分(SOF)氧化成CO2和水。还能将排气中的CO和HC氧化成CO2和水。与控制TPM、HC和CO排放不同，NOx需要被还原成氮(N2)和水。为满足欧4和欧5标准，发动机制造商将必须采取发动机改进、使用含硫量极低的燃油以及排放控制系统等技术措施。欧4和欧5标准要求柴油含硫量不超过50X10-6，而美国2007年和2010年法规则要求将柴油含硫量降低至1510-6。 其理由：(1)发动机排放的SO3遇水会生成硫酸，它是TPM的部分；(2)硫极易被大多数排放控制系统采用的铂催化剂从SO2氧化为SO3；(3)硫会使稀NOx捕集器(LNT)和含钯等催化剂中毒失效。需要采用一种能氧化CO与HC、而又不会使SO2氧化的技术。一种硫酸盐抑制剂可改变铂的选择性。降低SO2的活性。 采用一些方法克服TPM的低反应活性：(1)使TPM中的SOF组分氧化；(2)将颗粒捕集到过滤器中并在高温下使它氧化；(3)通过NO氧化成NO2，使之产生一种更具反应活性的氧化物形式。利用过滤器捕集TPM并定期在高温下使过滤器再生的方法已在美国2007年所有重型柴油车和欧洲大多数柴油客车上投入商业化应用。在需要降低颗粒排放及使用铂的场合，几乎全部都采用NO2来氧化碳烟。在不需要完全过滤TPM的某些场合，采用一种分流式过滤器或者采用一种通过载体的标准气流就足以满足需要。一套DOC装置可以去除废气中20%-60%的颗粒。去除NOx的第一种技术是稀NOx催化(LNC)。这项技术已在要求将NOx排放降低5%-10%的场合应用于轻型柴油车。在排气中添加额外HC可使NOx的降幅扩大至10%-20%。 主要的缺点：在150-200之间大多数LNC催化剂会生成大量N2O。柴油机LNT在稀气条件下使NOx吸收在LNT中直到NOx的数量达到LNT的容量为止。当NOx达到峰值时开始脱附并与CO和HC反应生成N2和水。这项技术最初应用于美国的乘用车和中型载货车。但燃油中的硫会对LNT的性能和耐久性产生很大影响。第三种技术是SCR，使用的还原剂并非CO和HC，而是氨。 汽车选用的SCR还原剂通常为32.5%(质量百分比)的液态尿素溶液。目前有几种商用SCR催化装置可供选用，包括钒氧化物、低温沸石和高温沸石。钒基SCR装置适于在200-550温度范围内工作，但当它暴露在600以上的环境时会很快失去活性。低温沸石装置起作用的温度为150-450，正准备用于轻型柴油乘用车。高温沸石起作用的温度为250-700(在SCR装置前安装DOC装置有可能使其作用的温度下限降低到200)。 高温沸石装置将主要用于美国2010年发动机和欧4发动机的NOx还原，该过滤装置需要在600以上进行有源再生、发动机制造商面临设计上的选择：发动机NOx排放控制与TPM排放控制系统相结合，或发动机TPM排放控制与NOx排放控制系统相结合。欧洲有两家发动机制造商选择了前者，但大多发动机制造商都选择了SCR，这是因为它允许发动机针对低颗粒、高NOx及最大燃油经济性进行优化。另外，欧洲现有的SCR排放控制系统有能力在改动最小的情况下(提供更高的尿素喷射率等方法)达到欧5排放标准。欧洲重型柴油车都选择钒基SCR系统是因为它具有最佳的成本效益比。在不采用DOC装置的情况下达到欧4标准要求的、60%-70%的NOx转换率也是有可能的。这一方法有利于在无法供应低硫燃油的地区使用。1、为什么上海市要提前实施机动车“国四标准”？近年来，上海市不断加强大气环境保护和治理工作，该市环境空气质量得到逐步改善，但与发达国家城市相比还存在一定差距，特别是与机动车排放相关的大气污染指标和大气环境中的臭氧超标现象逐步显现。研究表明，机动车排放的氮氧化物、挥发性有机物和颗粒物在该市中心城区所有污染源中的“贡献”比例达到66%、90%和26%，机动车排放已经成为影响城区环境空气质量和居民健康水平的主要污染源。为进一步提高机动车排放水平，改善该市环境空气质量，演绎世博“城市，让生活更美好”的主题，该市需要不断地加强从源头控制机动车污染。实施国家第四阶段排放标准后，轻型汽车单车污染物排放将进一步降低50%左右，重型汽车单车排放可进一步降低30%，颗粒物排放更可降低80%以上，对全市的机动车污染减排可起到积极的作用。2、什么叫“国四标准”？“国四标准”的全称为：国家第四阶段机动车排放标准，它等效于欧洲的“欧标准”。相比于“国三标准”，“国四标准”对机动车排放控制更趋严格，需要在满足“国三标准”基础上再进一步降低3050的污染物才能达标，按标准规定全国范围内最晚于2011年实施“国四标准”。由于排放控制技术的进步和标准的不断加严，从实施“国一标准”到“国四标准”，机动车单车排放累计降低了97以上，大大推进了机动车污染控制工作的进程。3、什么是机动车车载诊断系统（OBD）？机动车车载诊断系统（OBD）是指车辆在出厂时就已经装配了能自动实时监控车辆排放情况的电脑系统。根据国家发布的“国三标准”规定，轻型汽油车最晚在2009年7月1日必须配置OBD系统，柴油车在实施“国四标准”时必须配置OBD系统。柴油车的OBD系统能重点监控NOx的排放，发现NOx超标时会自动亮起警告灯，车辆会自动降低发动机扭矩，直至车辆进入维修站进行维修并解除报警以后才能恢复正常行驶。4、该市提前实施“国四标准”具体针对哪些车型？根据国家有关部门的批复意见，该市提前实施“国四标准”具体针对以下车型：（一）最大总质量3500公斤的轻型点燃式发动机汽车（即轻型汽油车）；（二） 采用重型压燃式发动机和重型气体燃料点燃式发动机（即柴油和天然气发动机）的公交、邮政、环卫、市政建设车辆。5、为什么轻型柴油车等其他车辆未同步实施“国四标准”？实施“国四标准”不仅对车辆提出了更高的排放控制要求，同时对机动车的燃油也提出了更严格的要求，即达到“国四标准”的发动机还必须使用相适应的车用燃油，因此我市还将颁布相应的成品油地方标准，以保障车辆稳定达标排放。对于轻型柴油车及经常需要出埠营运的货运、长途巴士等柴油车辆，外省市短期内还没有条件供应与该市等同规格的车用燃油，现有的成品油会影响车辆自身的排放控制装置，降低污染物净化效率，因此这部分车辆基于技术原因暂不提前实施“国四标准”，新标准主要针对在该市使用的公交、邮政、环卫、市政建设等车辆。6、进口车达到“欧标准”是否在该市可以直接上牌？根据国家有关规定，进口机动车的排放也纳入国家环保部的车型型式核准公告范围，因此达到“欧四标准”的外国进口机动车也必须向环保部进行车型“国四标准”达标核准申请，核准公告发布后方可申请上牌。7、“国四标准”实施以前购买的车辆，是不是需要改装成达到“国四标准”的汽车？该市实施“国四标准”，并不意味着已经办理了车辆注册登记的“国三标准”机动车就此淘汰，而是遵循“新车新标准、老车老标准”的管理要求，因此新标准实施后对现有的在用车的使用没有限制，也没有必要对车辆进行改装。8、2009年11月1日以前购进的排放达到“国三标准”的机动车，因为未及时拍卖到上牌额度，在11月1日以后还能不能上牌？外省市转籍车辆怎么办？新标准实施后凡不符合“国四标准”的机动车，该市将一律不予办理上牌手续，在此建议车主朋友在取得上牌额度后再决定购买哪一级排放水平的车辆，否则将有可能比较被动。届时外省市转籍车辆也必须达到“国四标准”才能办理上牌手续。节能减排：应该成立超高压科技项目发展的必然趋势论柴油机的欧4排放标准国家环保总局的数据表明，我国城市80%以上的一氧化碳和40%以上的氮氧化物来自于机动车的排放，颗粒物污染中20%30%也来自于机动车的排放。据北京市环保局透露，08年年底实施欧四燃油标准，明年初计划提前实施欧四排放标准。与此同时，通过淘汰更新，明年6月，北京出租车和公交车的尾气排放都将达到欧三以上排放标准。这无疑为北京的绿色奥运创造了条件，然而相关企业都准备好了吗？排放标准日趋严格，在1997年，北京市场消灭了70号汽油和加铅汽油，在全国率先实现了汽油无铅化。2000年，北京与上海、广州一起执行相当于欧二标准的GB179301999汽油标准。2000年3月22日，新国标汽油在北京市场使用，比国家规定的日期提前4个月。2004年北京市又拿出一个更严格的油品地方标准-京标A。2005年，北京油品再度升级为相当于欧三排放标准的京标B。有数据显示，实行欧三排放后，北京市汽车尾气向大气中排放的二氧化硫大大减少。按照2005年北京市场车用汽油耗量260万吨、柴油耗量220万吨测算，北京机动车尾气中二氧化硫的排放量与欧二标准相比每年可减少2480吨。“如果实行欧四标准，每年可再减少1840吨。”中石化北京燕山分公司总工程师华炜对记者说。按照计划，本市将在2008年奥运会前，在全国率先执行相当于欧四排放标准的国家第四阶段机动车排放标准。从含铅汽油到清洁汽油，从没有标准到欧二排放标准、欧三排放标准北京成品油不断提升品质，用10年时间就走完了发达国家20年的油品升级路。北京地区惟一的大型石油化工企业-燕化公司负责人近日表示，今年7月底，燕化就将具备生产欧四排放标准汽、柴油的能力，这是燕化为绿色奥运做出的新贡献。各方应对尚存尴尬节能环保，建设环境友好型社会，欧四排放标准责无旁贷。但面对即将实施的欧四排放标准，尚有不少尴尬。首先从油品来说，购买欧四车虽然可以达到政府所规定的环保要求，但是由于欧四标准目前只在北京市执行，油品质量在北京市还可以得到保证，如果开出北京市以外的地区没有欧四标准的燃油将如何是好？现在如果你驾车外出就会发现除了在高速公路服务区内及大城市的加油站外，很少能够购买到97号的燃油，而且在有些偏远的地方连93号燃油都无法购买到。也就是说，在全国统一实施前，欧四车辆将会受到油品的限制。诚然，欧四专用燃油要比目前的普通燃油更加清洁、更加环保，但是其价格是否会有较大的提高呢？欧四专用油在提炼上的成本肯定要大于普通燃油，所以价格上调的因素是存在的，如果价格真的提升了，对于购买欧四排量的消费者而言，就无形中加大了用车的成本。而对汽车生产企业来说，虽然汽车尾气排放标准的提高只是针对新车，实行新车新标准，老车老标准，但是，如果按照出厂时间划分，1996年以前出厂的国产车和1998年以前出厂的进口车多数为“黄标”范畴，对这种车如果不改造也很难再行驶。有人将“化油器车”与“黄标车”画上等号，专家认为不尽然，“化油器车”并非绝对不能达到欧一排放标准，部分有条件加装三元催化器的“化油器车”也能拿到“绿标”。国家发改委曾经禁止非电控共轨系统的柴油机销售，至今效果不大，但是相信不久肯定全面实行！尤其是轿车用柴油机的环境保护问题，没有达到欧4的排放标准，只是在燃油上提高也不全面完善。那么柴油机企业将面临什么样的后果？对于生产新车而言，就要求整个生产零部件企业要产业升级，生产出能够适应新油品排放的零件。然而整车厂很难控制零部件的质量，这也是整车厂不得不面对的尴尬。生产零部件企业要产业升级，设备、工艺都要随之升级，资金、技术投入不可避免。有关专家认为，北京汽车尾气排放新标准的推出虽然为相关企业带来暂时的困难，但也为汽车、能源和化工业的发展提供了新的机会，它们将投入更多的人力、物力和财力，研究利用生化、植物及可再生资源转化燃料的新途径，以便从根本上解决汽车尾气排放对大气的污染问题。一旦汽车新燃料研发取得突破，必将产生巨大的经济和环保效益。上文的中心是由改进燃油来达到欧4的排放标准，柴油机在日本，早就有了通过超高压来再降低污染排放的测试论文，而且有了实验结果，实际应用还在设计中。说明超高压喷油泵是直接用物理的方法改进了柴油机喷油泵的雾化压燃尽度。柴油机欧3标准是130mpa的压力，德国（BOSCH泵Pmax=130Mpa / 1325kg/ cm2）只是在欧3标准的范围以内0.064，目前世界上都在设法把压力再提高，都没有达到、而我们，江苏无锡民间科技小组的设计成果，成功地超过了1600公斤的压力，也是去硫的关键。所以说，在该压力泵的压燃下，一致性排放限值基本达到0.01250.023（理论数据）目前是世界空白！由于提高了压力，使柴油机作功时的燃烧提尽，可以说排放已经超过了欧4的：0.025的限值标准。欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 汽油机 柴油机 柴油机 柴油机第一类车 _ 全部 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.025第二类车 1级 RM1305 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.025欧4排放是比欧3排放好很多.汽车排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HCNOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）等有害气体。它们都是发动机在燃烧作功过程中产生的有害气体。这些有害气体产生的原因各异，CO是燃油氧化不完全的中间产物，当氧气不充足时会产生CO，混合气浓度大及混合气不均匀都会使排气中的CO增加。HC是燃料中未燃烧的物质，由于混合气不均匀、燃烧室壁冷等原因造成部分燃油未来得及燃烧就被排放出去。NOx是燃料（汽油）在燃烧过程中产生的一种物质。PM也是燃油燃烧时缺氧产生的一种物质，其中以柴油机最明显。因为柴油机采用压燃方式，柴油在高温高压下裂解更容易产生大量肉眼看得见的碳烟。为了抑制这些有害气体的产生，促使汽车生产厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头，欧洲和美国都制定了相关的汽车排放标准。其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准，目前国产新车都会标明发动机废气排放达到的欧洲标准。欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC）的排放指令共同加以实现的，欧共体（EEC）即是现在的欧盟（EU）。排放法规由ECE参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前巳实施若干阶段，欧洲从1992年起开始实施欧（欧型式认证排放限值）、1996年起开始实施欧（欧型式认证和生产一致性排放限值）、2000年起开始实施欧（欧型式认证和生产一致性排放限值）、2005年起开始实施欧（欧型式认证和生产一致性排放限值）。目前在我国新车常用的欧和欧标准等术语，是指当年EEC颁发的排放指令。例如适用于重型柴油车（质量大于3.5吨）的指令“EEC88/77”分为两个阶段实施，阶段A（即欧）适用于1993年10月以后注册的车辆；阶段B（欧）适用于1995年10月以后注册的车辆。汽车排放的欧洲法规（指令）标准的内容包括新开发车的型式认证试验和现生产车的生产一致性检查试验，从欧开始又增加了在用车的生产一致性检查。汽车排放的欧洲法规（指令）标准的计量是以汽车发动机单位行驶距离的排污量（g/km）计算，因为这对研究汽车对环境的污染程度比较合理。同时，欧洲排放标准将汽车分为总质量不超过3500公斤（轻型车）和总质量超过3500公斤（重型车）两类。轻型车不管是汽油机或柴油机车，整车均在底盘测功机上进行试验。重型机由于车重，则用所装发动机在发动机台架上进行试验。欧型式认证排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HCNOx PM第一类车 全部 2.72 0.97（1.36） 0.14（0.20）第二类车 1级 RM1250 2.72 0.97（1.36） 0.14（0.20）2级 1250RM1700 5.17 1.40（1.96） 0.19（0.27）3级 RM1700 6.90 1.70（2.38） 0.25（0.35）欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 非直喷柴油机 直喷柴油机 非直喷柴油机 直喷柴油机一类车全部 2.2 1.0 0.5 0.7 0.9 0.08 0.10二类车1级RM1250 2.2 1.0 0.5 0.7 0.9 0.08 0.102级 1250RM1700 4.0 1.25 0.6 1.0 1.3 0.12 0.143级 1700RM 5.0 1.5 0.7 1.2 1.6 0.17 0.20欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 汽油机 柴油机 柴油机 柴油机第一类车 全部 2.3 0.64 0.2 0.15 0.50 0.56 0.05第二类车 1级 RM1305 2.3 0.64 0.2 0.15 0.50 0.56 0.052级 1305RM1760 4.17 0.80 0.25 0.18 0.65 0.72 0.073级 1760RM 5.22 0.95 0.29 0.21 0.78 0.86 0.欧型式认证和生产一致性排放限值车辆类别 基准质量（RM）kg 限值g/kmCO HC NOx HCNOx PM汽油机 柴油机 汽油机 汽油机 柴油机 柴油机 柴油机第一类车 _ 全部 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.025第二类车 1级RM1305 1.00 0.50 0.10 0.08 0.25 0.30 0.0252级 1305RM1760 1.81 0.63 0.13 0.10 0.33 0.39 0.043级 1760RM 2.27 0.74 0.16 0.11 0.39 0.46 0.06按照以上欧1- 欧4的限值，都是以每降50%就提高一标准，那么1600公斤压燃下的限值完全可以低于0.025，正确数据需