中重型车用柴油机排放知识介绍

1、国国4技术路线的介绍技术路线的介绍排放知识介绍排放知识介绍 国家排放法规国家排放法规GB17691GB1769120052005标准规定了国标准规定了国、国国、国、国的标准限值和测量方法，主要针对压的标准限值和测量方法，主要针对压燃式、气体燃料点燃式发动机压燃式等发动机的燃式、气体燃料点燃式发动机压燃式等发动机的排气污染物。排气污染物。 试验工况由试验工况由ESCESC（稳态循环）、（稳态循环）、ELRELR（负荷烟度（负荷烟度试验）和试验）和ETCETC（瞬态循环）工况所构成。针对不同（瞬态循环）工况所构成。针对不同车种或不同的控制阶段，应用不同的试验工况。车种或不同的控制阶段，应用不同的试

2、验工况。 从国从国开始增加了车载诊断（开始增加了车载诊断（OBDOBD）或车载测）或车载测量（量（OBMOBM）系统，增加了排放控制装置的耐久性要）系统，增加了排放控制装置的耐久性要求。增加了在用车符合性的要求，增加了新型发求。增加了在用车符合性的要求，增加了新型发动机和新型汽车的型式核准规程。改进了生产一动机和新型汽车的型式核准规程。改进了生产一致性检查及其判定方法。致性检查及其判定方法。排放知识介绍排放知识介绍ESC和和ELR限值限值排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍ETC限值限值排放知识介绍排放知识介绍1.排放试验的测定方法。排放试验的测定方法。 排放法规规定的测试十三工况

3、分排放法规规定的测试十三工况分A转速、转速、B转转速、速、C转速和怠速组成。转速和怠速组成。其中：其中：A转速转速= nlo +25%(nhi - nlo )B转速转速= nlo +50%(nhi - nlo )C转速转速= nlo +75%(nhi - nlo )注：注：nlo低转速，指低转速，指50%最大净功率的最低发动机转速。最大净功率的最低发动机转速。 nhi高转速，指高转速，指70%最大净功率的最高发动机转速。最大净功率的最高发动机转速。ESC测试方法测试方法 排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍 十三工况测量完成后，为防止作弊行为，在十三工况测量

4、完成后，为防止作弊行为，在排放区域内又增加了三个随机抽查点进行排放区域内又增加了三个随机抽查点进行NOX的的检查。检查。 ELR测试方法测试方法 在以上在以上A，B，C三个转速点进行不透光烟度检查。三个转速点进行不透光烟度检查。同时加入一点同时加入一点D进行验证。进行验证。 试验规程：发动机在试验规程：发动机在A转速的转速的10负荷下运行负荷下运行202S后，迅速的拉高油门到后，迅速的拉高油门到100负荷下运行负荷下运行101S后。这样工作进行三次后。在后。这样工作进行三次后。在202S后转后转入入B转速。内容同转速。内容同A转速。最终完成转速。最终完成D转速的试验。转速的试验。 排放知识介绍

5、排放知识介绍 ETC测试方法测试方法基准转速的确定：基准转速的确定： 基准转速基准转速=nlo+95%(nhi- nlo) 实际转速转速实际转速转速(基准转速怠速基准转速怠速)/100-怠速怠速 实际扭矩转速实际扭矩转速最大扭矩最大扭矩/100 试验进行试验进行30分钟，分钟，1800秒，分别为模拟城市道秒，分别为模拟城市道路路10分钟，模拟乡村道路分钟，模拟乡村道路10分钟，模拟高速道路分钟，模拟高速道路10分钟。分钟。排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍排放知识介绍国国4开发的技术路线开发的技术路线 目前在进行国目前在进行国4发动机研发过程中，在燃烧优化发动机研发过

6、程中，在燃烧优化的同时，主要是发动机后处理技术的选择。主要的同时，主要是发动机后处理技术的选择。主要采用的后处理技术有：采用的后处理技术有：采用采用SCR技术；选择催化还原技术技术；选择催化还原技术(Selective Catalytic reduction)冷却冷却EGR （Exhaust Gas Recirculation) POC(Particle Oxidation Catalyst) ；废气再循环颗粒氧化型催化器；废气再循环颗粒氧化型催化器冷却冷却EGR+DPF(Diesel particulate Filter)； 废气再循环颗粒捕集器废气再循环颗粒捕集器冷却冷却EGRPOCDOC

7、(Diesel Oxidation Catalyst) 。 废气再循环颗粒氧化型催化器氧化催化转化器废气再循环颗粒氧化型催化器氧化催化转化器排放知识介绍排放知识介绍优点缺点EGREGRPOCPOC最简单的后处理技术最简单的后处理技术发动机更为先进，复杂发动机更为先进，复杂对终端用户的影响最小对终端用户的影响最小无法控制排放性能无法控制排放性能对尿素的基础设施没有依赖对尿素的基础设施没有依赖需要低硫柴油需要低硫柴油增加了发动机尺寸增加了发动机尺寸仅适用低颗粒排放的发动机仅适用低颗粒排放的发动机更高的热负荷更高的热负荷燃油消耗更高燃油消耗更高EGREGRDPFDPF能满足低颗粒要求能满足低颗粒要求

8、发动机更为先进，复杂发动机更为先进，复杂对终端用户的影响最小对终端用户的影响最小更高的热负荷更高的热负荷根据发动机尺寸具有可伸缩性根据发动机尺寸具有可伸缩性极低硫含量极低硫含量对尿素的基础设施没有依赖对尿素的基础设施没有依赖增加了发动机尺寸增加了发动机尺寸后处理控制系统复杂后处理控制系统复杂对服务要求更高对服务要求更高燃油消耗更高燃油消耗更高SCRSCR改善燃油经济性改善燃油经济性对终端用户影响比较大对终端用户影响比较大冷却系统无需改变冷却系统无需改变需要尿素供应基础设施需要尿素供应基础设施对发动机尺寸没有影响对发动机尺寸没有影响后处理安装较之前更为复杂后处理安装较之前更为复杂很容易从国很容易

9、从国4 4升级到国升级到国5 5净燃油净燃油/ /尿素消耗由于国尿素消耗由于国3 3EGR 技术：通过将排气管中的部分排气引入进技术：通过将排气管中的部分排气引入进气系统，与新鲜的空气进行混合，从而引起冲量气系统，与新鲜的空气进行混合，从而引起冲量的性质发生变化，进而影响整个燃烧过程。的性质发生变化，进而影响整个燃烧过程。 车用车用EGR系统对改善柴油机系统对改善柴油机NOX的排放效的排放效果显著。但是同时它也对柴油机的性能带来很大果显著。但是同时它也对柴油机的性能带来很大的影响。随着的影响。随着EGR率增加，进入气缸内的洁净空率增加，进入气缸内的洁净空气量减少，混合气质量变差，燃烧不完全，增

10、加气量减少，混合气质量变差，燃烧不完全，增加了油耗（上升了油耗（上升4）和整机的动力性。因此在进）和整机的动力性。因此在进行行EGR技术标定过程中要综合考虑技术标定过程中要综合考虑EGR率。在率。在高负荷时减少高负荷时减少EGR，全负荷时不宜进行，全负荷时不宜进行EGR，低负荷可以进行较大的低负荷可以进行较大的EGR。排放知识介绍排放知识介绍SCR技术：选择催化还原技术。先进行优化燃烧。技术：选择催化还原技术。先进行优化燃烧。然后采用然后采用SCR技术降低因为燃烧优化而产生的技术降低因为燃烧优化而产生的NOX排放，同时对排放，同时对PM排放的降低具有一定的能力。具排放的降低具有一定的能力。具有

11、燃消耗率低的优点。但系统更为复杂。有燃消耗率低的优点。但系统更为复杂。排放知识介绍排放知识介绍DPF技术：颗粒捕集器（颗粒过滤器）。主要作技术：颗粒捕集器（颗粒过滤器）。主要作用是捕集废气中的炭颗粒，然后通过再生将其除用是捕集废气中的炭颗粒，然后通过再生将其除掉。掉。DPF的使用最关键的一点是有良好的再生控的使用最关键的一点是有良好的再生控制策略。一般同制策略。一般同EGR配合使用。配合使用。DOC：氧化催化转化器。主要作用通过氧化转化：氧化催化转化器。主要作用通过氧化转化将排气中的有机物质转化成无害物质。包括气态将排气中的有机物质转化成无害物质。包括气态的的CO、HC以及固态或也太颗粒物中的有机成分以及固态或也太颗粒物中的有机成分转化成气态物质如转化成气态物质如CO2和和H2O排出。对气态排出。对气态CO、HC转化率高达转化率高达90，对颗粒物的转化率取决于有，对颗粒物的转化率取决于有机物成份。一般在机物成份。一般在2040。DOC内部结构是内部结构是直通式，不能催化转化碳颗粒，也不能拦截沉积直通式，不能催化转化碳颗粒，也不能拦截沉积固态颗粒。一般同固态颗粒。一般同EGR同时使用。同