发动机排气废气处理规定

发动机排气废气处理规定一、发动机排气废气处理概述

发动机排气废气处理是确保环境保护和人类健康的重要措施。随着工业和交通运输的发展，发动机排放的废气对大气质量造成了一定影响。因此，制定和执行有效的排气废气处理规定至关重要。本文档旨在阐述发动机排气废气处理的基本原则、技术方法和监管要求，以促进环保和可持续发展。

二、排气废气处理的基本原则

（一）减少有害物质排放

1.控制氮氧化物（NOx）排放：氮氧化物是造成光化学烟雾和酸雨的主要污染物之一。

2.降低一氧化碳（CO）排放：一氧化碳具有毒性，对人体健康有害。

3.减少碳氢化合物（HC）排放：碳氢化合物是形成臭氧和颗粒物的重要前体物。

4.控制颗粒物（PM）排放：颗粒物对人体呼吸系统和心血管系统有严重危害。

（二）提高能源利用效率

1.通过优化燃烧过程，减少未燃碳氢化合物的产生。

2.采用高效尾气处理技术，降低排放物的浓度。

3.结合再生制动等技术，提升发动机整体能效。

（三）技术标准化与规范化

1.制定统一的排放标准，确保各类发动机产品符合环保要求。

2.建立完善的生产和检测体系，保障排放控制技术的有效实施。

3.推广先进的尾气处理技术，如催化转化器、颗粒捕集器等。

三、排气废气处理技术方法

（一）催化转化技术

1.原理：利用催化剂将有害气体转化为无害物质。

2.主要类型：

(1)三元催化转化器（TWC）：同时处理CO、HC和NOx。

(2)选择性催化还原（SCR）技术：主要用于降低NOx排放。

3.优缺点：

(1)优点：转化效率高，技术成熟。

(2)缺点：催化剂寿命有限，需定期维护。

（二）颗粒物捕集技术

1.原理：通过物理或化学方法捕集排气中的颗粒物。

2.主要类型：

(1)增压涡轮颗粒捕集器（DPF）：通过压差再生颗粒物。

(2)陶瓷过滤器（CF）：使用多孔陶瓷材料捕集颗粒物。

3.应用场景：广泛应用于柴油发动机和重载车辆。

（三）非催化转化技术

1.原理：通过吸附、燃烧或化学分解等方法处理废气。

2.主要类型：

(1)活性炭吸附：适用于低浓度碳氢化合物处理。

(2)热力分解：通过高温分解有害气体。

3.优缺点：

(1)优点：设备简单，成本较低。

(2)缺点：处理效率有限，适用范围窄。

四、监管与检测要求

（一）排放标准

1.国内标准：参照GB标准，对不同类型发动机设定排放限值。

2.国际标准：参考欧V、美国Tier4等国际先进标准。

3.示例限值（示例数据）：

-欧V标准柴油发动机NOx排放限值：200mg/kWh。

-欧V标准汽油发动机CO排放限值：2.2g/kWh。

（二）检测方法

1.拉法基测试：模拟实际行驶条件，检测发动机全工况排放。

2.按钮测试：在标准工况下，检测发动机特定工况的排放水平。

3.检测设备：采用便携式排放分析仪和固定式检测线。

（三）监管措施

1.定期排放检测：要求车辆定期进行排放检测，确保符合标准。

2.生产线监控：对发动机生产企业实施生产过程排放监控。

3.市场抽检：随机抽检在售车辆，确保产品合规性。

五、总结

发动机排气废气处理是环保工作的关键环节。通过采用先进的尾气处理技术、严格执行排放标准和加强监管措施，可以有效降低有害物质排放，改善大气环境质量。未来，随着环保技术的不断进步，发动机排气废气处理将朝着更加高效、低成本的方向发展。

一、发动机排气废气处理概述

发动机排气废气处理是确保环境保护和人类健康的重要措施。随着工业和交通运输的发展，发动机排放的废气对大气质量造成了一定影响。因此，制定和执行有效的排气废气处理规定至关重要。本文档旨在阐述发动机排气废气处理的基本原则、技术方法和监管要求，以促进环保和可持续发展。

二、排气废气处理的基本原则

（一）减少有害物质排放

1.控制氮氧化物（NOx）排放：氮氧化物是造成光化学烟雾和酸雨的主要污染物之一。其形成主要源于高温富氧条件下空气中的氮气和氧气反应。控制NOx排放需从燃烧过程优化和后续处理技术两方面入手。

2.降低一氧化碳（CO）排放：一氧化碳具有毒性，对人体健康有害，且会降低大气能见度。CO主要是在氧气不足的燃烧条件下，燃料中的碳元素未完全燃烧产生。通过改善燃烧条件，如提高空燃比至理论值附近，可以有效减少CO生成。

3.减少碳氢化合物（HC）排放：碳氢化合物是形成臭氧和颗粒物的重要前体物，部分HC本身也具有毒性。HC的排放主要源于燃烧不完全、润滑油窜入气缸燃烧以及燃料挥发等。采用高效燃烧技术和尾气处理技术是控制HC的关键。

4.控制颗粒物（PM）排放：颗粒物对人体呼吸系统和心血管系统有严重危害，也是光化学烟雾和酸雨的前体物之一。PM主要包含硫酸盐、硝酸盐、有机物和矿物颗粒等。对于柴油发动机等重负荷发动机，PM排放控制尤为重要。

（二）提高能源利用效率

1.通过优化燃烧过程，减少未燃碳氢化合物的产生：采用预燃室、分隔式燃烧室等先进燃烧技术，使燃料在燃烧室内更均匀、充分地燃烧，降低HC和CO的生成。

2.采用高效尾气处理技术，降低排放物的浓度：利用催化转化器、颗粒捕集器等设备，对已生成的排放物进行后续处理，大幅降低其最终排放浓度。

3.结合再生制动等技术，提升发动机整体能效：在混合动力或电动汽车系统中，利用再生制动回收制动能量，转化为电能存储，减少发动机负载，从而降低燃油消耗和排放。

（三）技术标准化与规范化

1.制定统一的排放标准，确保各类发动机产品符合环保要求：针对不同应用领域（如汽车、船舶、工程机械）和不同类型的发动机（如汽油机、柴油机、燃气机），制定明确的排放限值标准，如颗粒物质量（PMmass）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和未燃醇（RON）等指标的限值。

2.建立完善的生产和检测体系，保障排放控制技术的有效实施：要求发动机生产企业采用符合标准的清洁生产技术，并在生产过程中对排放控制系统的安装和质量进行控制。同时，建立覆盖设计、生产、销售等环节的检测体系。

3.推广先进的尾气处理技术，如催化转化器、颗粒捕集器等：鼓励和支持企业研发和应用更高效、更耐用的尾气处理技术，如高效选择性催化还原（SCR）技术、壁流式陶瓷颗粒捕集器（DPF）等，并推动相关技术的普及和应用。

三、排气废气处理技术方法

（一）催化转化技术

1.原理：利用催化剂将有害气体转化为无害物质。催化剂提供活性表面，促进化学反应在较低温度下进行。常见的催化剂包括贵金属（铂、钯、铑）和非贵金属（铜、锌、铁等）的氧化物或盐类。

2.主要类型：

(1)三元催化转化器（TWC）：同时处理CO、HC和NOx。其工作原理是利用CO和HC作为还原剂，将NOx还原成N2和H2O；同时，NOx也作为氧化剂，将CO和HC氧化成CO2和N2。TWC对空燃比的控制非常敏感，通常需要与氧传感器和发动机控制单元（ECU）协同工作，精确控制空燃比在理论空燃比附近（±1%~3%）的窄窗口内运行，以实现最佳转化效率。

(2)选择性催化还原（SCR）技术：主要用于降低NOx排放。其基本原理是在催化剂存在下，利用还原剂（通常是氨水NH3或尿素溶液CH4N2O）选择性地将NOx还原成N2和H2O。SCR系统通常安装在排气管中，需要精确控制还原剂的喷射量和喷射时机，以避免产生额外的污染物（如HC、CO）。

3.优缺点：

(1)优点：转化效率高，技术成熟，能同时处理多种有害物质（TWC）。SCR技术对NOx的转化效率可达80%以上。设备相对紧凑。

(2)缺点：催化剂寿命有限，易受铅、磷、硫等物质中毒而失活，需定期维护或更换。TWC对空燃比控制要求苛刻。SCR系统需要额外的还原剂喷射和控制系统，增加了系统复杂性和成本。催化剂成本较高。

（二）颗粒物捕集技术

1.原理：通过物理或化学方法捕集排气中的颗粒物。主要依靠惯性碰撞、扩散和过滤等物理机制。

2.主要类型：

(1)增压涡轮颗粒捕集器（DPF）：利用发动机排气流的压差，使捕集器内的颗粒物在压差驱动下再生（即从捕集器中脱离并随废气排出）。DPF通常采用壁流式结构，其滤芯由许多平行通道组成，通道内壁覆盖有堇青石等陶瓷材料，材料表面形成微孔过滤结构。捕集到的颗粒物在达到一定积碳量（通常由ECU根据背压等参数判断）后，通过短暂提高排气温度（如通过废气再循环EGR或发动机控制）或在特定工况下进行主动再生（如喷射燃油到DPF上游进行燃烧），使颗粒物燃烧掉。DPF需要定期再生，否则会堵塞，导致排气背压过高、发动机动力下降甚至熄火。

(2)陶瓷过滤器（CF）：使用多孔陶瓷材料（如堇青石）作为过滤介质，通过其微孔结构捕集颗粒物。CF的捕集效率高，尤其对细颗粒物（PM2.5）有较好的捕集效果。其工作原理与DPF类似，也依赖于压差驱动和后续的再生过程。陶瓷材料通常较脆，需避免物理损伤。

3.应用场景：广泛应用于柴油发动机和重载车辆（如卡车、巴士、工程机械等），因为这些类型的发动机通常负荷高、排气温度高，更适合采用压差再生的DPF技术。在轻型汽油机中也有应用，但可能需要辅助再生手段。

（三）非催化转化技术

1.原理：通过吸附、燃烧或化学分解等方法处理废气。

2.主要类型：

(1)活性炭吸附：适用于低浓度碳氢化合物（HC）或挥发性有机物（VOCs）的处理。活性炭具有巨大的比表面积，能够物理吸附废气中的碳氢化合物。当吸附饱和后，需要通过加热等方式脱附已吸附的污染物，或更换活性炭。主要用于进气歧管后处理或小型发动机。

(2)热力分解：通过高温分解有害气体。例如，在高温下将CO氧化成CO2，或将HC分解成CO2和H2O。这种方法通常需要较高的运行温度，且转化效率可能不如催化转化技术。

3.优缺点：

(1)优点：设备简单，成本较低（尤其吸附法）。对某些特定污染物有效。

(2)缺点：处理效率有限，尤其是在高浓度排放物下。吸附法存在饱和和再生问题。热力分解通常能耗高，温度控制要求严格。通常作为辅助处理手段或用于特定工况。

四、监管与检测要求

（一）排放标准

1.国内标准：参照相关行业技术规范，对不同类型发动机设定排放限值。例如，针对非道路移动机械（如挖掘机、装载机）的排放标准（如CB/T4753系列标准），对工程机械、农业机械等设定了相应的排放限值。这些标准通常规定颗粒物（PM）质量、氮氧化物（NOx）等指标的限值。标准会随着技术进步而逐步加严。

2.国际标准：参考ECER49（汽车发动机和车辆非道路用发动机排放法规）、ISO12114（发动机和车辆非道路用发动机排气测量方法）等国际先进标准。这些标准为全球范围内的发动机排放控制提供了参考框架。

3.示例限值（示例数据）：

-某款符合较新标准的非道路移动机械发动机，其NOx排放限值可能要求低于500mg/kWh。

-同款发动机的PM排放限值可能要求低于5mg/kWh。

-对于特定工况下的CO和HC排放，也可能有明确的限值要求，例如CO<5000mg/kWh，HC<2500mg/kWh。

（注意：以上限值为示例，实际数值需依据具体标准确定。）

（二）检测方法

1.拉法基测试（FullLoadAccelerationTest，FTP）：模拟车辆在实际道路行驶中的加速过程，检测发动机在全工况范围内的排放表现。测试过程包括多个加速和稳定行驶阶段，能全面评估发动机的排放性能。此方法较为复杂，通常用于型式认证。

2.按钮测试（StandardizedCycleTest，如NEDC、ECER49工况）：在标准化的循环工况下（如模拟城市、郊区或混合行驶），检测发动机在特定工况点的排放水平。测试过程相对简单，常用于生产一致性检查和新车排放检验。

3.检测设备：采用便携式排放分析仪（用于现场检测或实验室快速筛查）和固定式排放检测线（用于生产线检测和认证检测）。分析仪通常包含分析仪头（如化学发光检测器CLD用于NOx、非分散红外检测器NDIR用于CO、氢火焰离子化检测器FID用于HC、颗粒物称重仪或贝克曼烟度计用于PM）和数据采集系统。

（三）监管措施

1.定期排放检测：要求在用发动机设备（如工程机械）或车辆（如非道路移动机械）定期进行排放检测，以确保其持续符合排放标准。检测周期和方式由相关管理规定确定。

2.生产线监控：对发动机生产企业实施生产过程排放监控。通过在线监测设备或抽检生产出的发动机样品，检查其排放控制系统的安装质量、性能参数等，确保生产出的产品符合标准。

3.市场抽检：随机抽取市场上在售的发动机产品或装备，进行排放检测，以验证其合规性，并对不符合标准的产品进行查处。

五、维护与保养

（一）排放控制系统维护

1.催化转化器：避免使用含铅汽油（若有），避免使用劣质机油（含磷量过高会中毒催化剂）。定期检查排气背压，若背压异常升高，可能需要检查DPF是否堵塞并按需进行再生或清洁。

2.颗粒物捕集器（DPF）：对于强制再生功能（如燃油喷射再生）的DPF，确保发动机在允许的工况下运行，以触发再生过程。避免长时间低负荷运行，这可能导致DPF堵塞。若车辆配备被动再生功能（如EGR），确保其工作正常。

3.氧传感器：氧传感器是TWC系统正常工作的关键，它向ECU提供空燃比反馈信号。定期检查氧传感器的工作状态和信号输出，若有故障或信号异常，将影响TWC的转化效率。

（二）影响排放的部件检查

1.空气滤清器：堵塞的空气滤清器会导致空燃比过浓，增加CO和HC排放。

2.燃油系统：燃油压力异常、喷油嘴堵塞或泄漏会导致燃烧不充分，增加HC和CO排放。

3.点火系统（汽油机）：火花塞老化、点火线圈故障等会导致燃烧不正常，增加HC和CO排放。

4.润滑油：曲轴箱强制通风（PCV）系统堵塞或润滑油窜入气缸（烧机油）会增加HC和PM排放。

（三）保养建议

1.遵循制造商的保养手册推荐，定期更换空气滤清器、机油、机滤等。

2.使用符合标号的燃油和机油。

3.关注车辆或设备的故障指示灯（如检查发动机/排气系统警告灯），若有点亮，及时进行诊断和维修。

4.保持发动机处于良好的工作状态，避免长期怠速或低负荷运行。

六、未来发展趋势

（一）更严格的排放标准：随着环保要求的提高，未来发动机排放标准将更加严格，推动技术不断升级。

（二）高效低成本的尾气处理技术：研发更高效、更耐用的催化剂和颗粒物捕集材料，降低成本。探索新型处理技术，如选择性非催化还原（SNCR）、等离子体处理等。

（三）稀薄燃烧与混合动力技术：稀薄燃烧技术（空燃比远高于理论值）可以大幅降低NOx和CO排放，但需配合先进的NOx控制技术（如SCR）。混合动力技术通过电机辅助，可以在部分工况下让发动机工作在更理想的区间，降低排放。

（四）智能化控制：利用更先进的传感器和ECU控制策略，精确控制燃烧过程和尾气处理系统的运行，实现最佳排放控制效果。

（五）替代燃料应用：随着生物燃料、氢燃料等替代燃料技术的发展，未来发动机可能采用这些清洁燃料，从源头上减少污染物排放。

七、总结

发动机排气废气处理是环保工作的关键环节。通过采用先进的尾气处理技术（如TWC、DPF、SCR）、优化燃烧过程、提高能源利用效率，并严格执行排放标准和加强监管措施，可以有效降低CO、HC、NOx和PM等有害物质的排放，改善大气环境质量。未来，随着技术的不断进步和标准的持续加严，发动机排气废气处理将朝着更加高效、低成本、智能化和清洁化的方向发展，为实现可持续发展目标做出贡献。

一、发动机排气废气处理概述

发动机排气废气处理是确保环境保护和人类健康的重要措施。随着工业和交通运输的发展，发动机排放的废气对大气质量造成了一定影响。因此，制定和执行有效的排气废气处理规定至关重要。本文档旨在阐述发动机排气废气处理的基本原则、技术方法和监管要求，以促进环保和可持续发展。

二、排气废气处理的基本原则

（一）减少有害物质排放

1.控制氮氧化物（NOx）排放：氮氧化物是造成光化学烟雾和酸雨的主要污染物之一。

2.降低一氧化碳（CO）排放：一氧化碳具有毒性，对人体健康有害。

3.减少碳氢化合物（HC）排放：碳氢化合物是形成臭氧和颗粒物的重要前体物。

4.控制颗粒物（PM）排放：颗粒物对人体呼吸系统和心血管系统有严重危害。

（二）提高能源利用效率

1.通过优化燃烧过程，减少未燃碳氢化合物的产生。

2.采用高效尾气处理技术，降低排放物的浓度。

3.结合再生制动等技术，提升发动机整体能效。

（三）技术标准化与规范化

1.制定统一的排放标准，确保各类发动机产品符合环保要求。

2.建立完善的生产和检测体系，保障排放控制技术的有效实施。

3.推广先进的尾气处理技术，如催化转化器、颗粒捕集器等。

三、排气废气处理技术方法

（一）催化转化技术

1.原理：利用催化剂将有害气体转化为无害物质。

2.主要类型：

(1)三元催化转化器（TWC）：同时处理CO、HC和NOx。

(2)选择性催化还原（SCR）技术：主要用于降低NOx排放。

3.优缺点：

(1)优点：转化效率高，技术成熟。

(2)缺点：催化剂寿命有限，需定期维护。

（二）颗粒物捕集技术

1.原理：通过物理或化学方法捕集排气中的颗粒物。

2.主要类型：

(1)增压涡轮颗粒捕集器（DPF）：通过压差再生颗粒物。

(2)陶瓷过滤器（CF）：使用多孔陶瓷材料捕集颗粒物。

3.应用场景：广泛应用于柴油发动机和重载车辆。

（三）非催化转化技术

1.原理：通过吸附、燃烧或化学分解等方法处理废气。

2.主要类型：

(1)活性炭吸附：适用于低浓度碳氢化合物处理。

(2)热力分解：通过高温分解有害气体。

3.优缺点：

(1)优点：设备简单，成本较低。

(2)缺点：处理效率有限，适用范围窄。

四、监管与检测要求

（一）排放标准

1.国内标准：参照GB标准，对不同类型发动机设定排放限值。

2.国际标准：参考欧V、美国Tier4等国际先进标准。

3.示例限值（示例数据）：

-欧V标准柴油发动机NOx排放限值：200mg/kWh。

-欧V标准汽油发动机CO排放限值：2.2g/kWh。

（二）检测方法

1.拉法基测试：模拟实际行驶条件，检测发动机全工况排放。

2.按钮测试：在标准工况下，检测发动机特定工况的排放水平。

3.检测设备：采用便携式排放分析仪和固定式检测线。

（三）监管措施

1.定期排放检测：要求车辆定期进行排放检测，确保符合标准。

2.生产线监控：对发动机生产企业实施生产过程排放监控。

3.市场抽检：随机抽检在售车辆，确保产品合规性。

五、总结

发动机排气废气处理是环保工作的关键环节。通过采用先进的尾气处理技术、严格执行排放标准和加强监管措施，可以有效降低有害物质排放，改善大气环境质量。未来，随着环保技术的不断进步，发动机排气废气处理将朝着更加高效、低成本的方向发展。

一、发动机排气废气处理概述

发动机排气废气处理是确保环境保护和人类健康的重要措施。随着工业和交通运输的发展，发动机排放的废气对大气质量造成了一定影响。因此，制定和执行有效的排气废气处理规定至关重要。本文档旨在阐述发动机排气废气处理的基本原则、技术方法和监管要求，以促进环保和可持续发展。

二、排气废气处理的基本原则

（一）减少有害物质排放

1.控制氮氧化物（NOx）排放：氮氧化物是造成光化学烟雾和酸雨的主要污染物之一。其形成主要源于高温富氧条件下空气中的氮气和氧气反应。控制NOx排放需从燃烧过程优化和后续处理技术两方面入手。

2.降低一氧化碳（CO）排放：一氧化碳具有毒性，对人体健康有害，且会降低大气能见度。CO主要是在氧气不足的燃烧条件下，燃料中的碳元素未完全燃烧产生。通过改善燃烧条件，如提高空燃比至理论值附近，可以有效减少CO生成。

3.减少碳氢化合物（HC）排放：碳氢化合物是形成臭氧和颗粒物的重要前体物，部分HC本身也具有毒性。HC的排放主要源于燃烧不完全、润滑油窜入气缸燃烧以及燃料挥发等。采用高效燃烧技术和尾气处理技术是控制HC的关键。

4.控制颗粒物（PM）排放：颗粒物对人体呼吸系统和心血管系统有严重危害，也是光化学烟雾和酸雨的前体物之一。PM主要包含硫酸盐、硝酸盐、有机物和矿物颗粒等。对于柴油发动机等重负荷发动机，PM排放控制尤为重要。

（二）提高能源利用效率

1.通过优化燃烧过程，减少未燃碳氢化合物的产生：采用预燃室、分隔式燃烧室等先进燃烧技术，使燃料在燃烧室内更均匀、充分地燃烧，降低HC和CO的生成。

2.采用高效尾气处理技术，降低排放物的浓度：利用催化转化器、颗粒捕集器等设备，对已生成的排放物进行后续处理，大幅降低其最终排放浓度。

3.结合再生制动等技术，提升发动机整体能效：在混合动力或电动汽车系统中，利用再生制动回收制动能量，转化为电能存储，减少发动机负载，从而降低燃油消耗和排放。

（三）技术标准化与规范化

1.制定统一的排放标准，确保各类发动机产品符合环保要求：针对不同应用领域（如汽车、船舶、工程机械）和不同类型的发动机（如汽油机、柴油机、燃气机），制定明确的排放限值标准，如颗粒物质量（PMmass）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和未燃醇（RON）等指标的限值。

2.建立完善的生产和检测体系，保障排放控制技术的有效实施：要求发动机生产企业采用符合标准的清洁生产技术，并在生产过程中对排放控制系统的安装和质量进行控制。同时，建立覆盖设计、生产、销售等环节的检测体系。

3.推广先进的尾气处理技术，如催化转化器、颗粒捕集器等：鼓励和支持企业研发和应用更高效、更耐用的尾气处理技术，如高效选择性催化还原（SCR）技术、壁流式陶瓷颗粒捕集器（DPF）等，并推动相关技术的普及和应用。

三、排气废气处理技术方法

（一）催化转化技术

1.原理：利用催化剂将有害气体转化为无害物质。催化剂提供活性表面，促进化学反应在较低温度下进行。常见的催化剂包括贵金属（铂、钯、铑）和非贵金属（铜、锌、铁等）的氧化物或盐类。

2.主要类型：

(1)三元催化转化器（TWC）：同时处理CO、HC和NOx。其工作原理是利用CO和HC作为还原剂，将NOx还原成N2和H2O；同时，NOx也作为氧化剂，将CO和HC氧化成CO2和N2。TWC对空燃比的控制非常敏感，通常需要与氧传感器和发动机控制单元（ECU）协同工作，精确控制空燃比在理论空燃比附近（±1%~3%）的窄窗口内运行，以实现最佳转化效率。

(2)选择性催化还原（SCR）技术：主要用于降低NOx排放。其基本原理是在催化剂存在下，利用还原剂（通常是氨水NH3或尿素溶液CH4N2O）选择性地将NOx还原成N2和H2O。SCR系统通常安装在排气管中，需要精确控制还原剂的喷射量和喷射时机，以避免产生额外的污染物（如HC、CO）。

3.优缺点：

(1)优点：转化效率高，技术成熟，能同时处理多种有害物质（TWC）。SCR技术对NOx的转化效率可达80%以上。设备相对紧凑。

(2)缺点：催化剂寿命有限，易受铅、磷、硫等物质中毒而失活，需定期维护或更换。TWC对空燃比控制要求苛刻。SCR系统需要额外的还原剂喷射和控制系统，增加了系统复杂性和成本。催化剂成本较高。

（二）颗粒物捕集技术

1.原理：通过物理或化学方法捕集排气中的颗粒物。主要依靠惯性碰撞、扩散和过滤等物理机制。

2.主要类型：

(1)增压涡轮颗粒捕集器（DPF）：利用发动机排气流的压差，使捕集器内的颗粒物在压差驱动下再生（即从捕集器中脱离并随废气排出）。DPF通常采用壁流式结构，其滤芯由许多平行通道组成，通道内壁覆盖有堇青石等陶瓷材料，材料表面形成微孔过滤结构。捕集到的颗粒物在达到一定积碳量（通常由ECU根据背压等参数判断）后，通过短暂提高排气温度（如通过废气再循环EGR或发动机控制）或在特定工况下进行主动再生（如喷射燃油到DPF上游进行燃烧），使颗粒物燃烧掉。DPF需要定期再生，否则会堵塞，导致排气背压过高、发动机动力下降甚至熄火。

(2)陶瓷过滤器（CF）：使用多孔陶瓷材料（如堇青石）作为过滤介质，通过其微孔结构捕集颗粒物。CF的捕集效率高，尤其对细颗粒物（PM2.5）有较好的捕集效果。其工作原理与DPF类似，也依赖于压差驱动和后续的再生过程。陶瓷材料通常较脆，需避免物理损伤。

3.应用场景：广泛应用于柴油发动机和重载车辆（如卡车、巴士、工程机械等），因为这些类型的发动机通常负荷高、排气温度高，更适合采用压差再生的DPF技术。在轻型汽油机中也有应用，但可能需要辅助再生手段。

（三）非催化转化技术

1.原理：通过吸附、燃烧或化学分解等方法处理废气。

2.主要类型：

(1)活性炭吸附：适用于低浓度碳氢化合物（HC）或挥发性有机物（VOCs）的处理。活性炭具有巨大的比表面积，能够物理吸附废气中的碳氢化合物。当吸附饱和后，需要通过加热等方式脱附已吸附的污染物，或更换活性炭。主要用于进气歧管后处理或小型发动机。

(2)热力分解：通过高温分解有害气体。例如，在高温下将CO氧化成CO2，或将HC分解成CO2和H2O。这种方法通常需要较高的运行温度，且转化效率可能不如催化转化技术。

3.优缺点：

(1)优点：设备简单，成本较低（尤其吸附法）。对某些特定污染物有效。

(2)缺点：处理效率有限，尤其是在高浓度排放物下。吸附法存在饱和和再生问题。热力分解通常能耗高，温度控制要求严格。通常作为辅助处理手段或用于特定工况。

四、监管与检测要求

（一）排放标准

1.国内标准：参照相关行业技术规范，对不同类型发动机设定排放限值。例如，针对非道路移动机械（如挖掘机、装载机）的排放标准（如CB/T4753系列标准），对工程机械、农业机械等设定了相应的排放限值。这些标准通常规定颗粒物（PM）质量、氮氧化物（NOx）等指标的限值。标准会随着技术进步而逐步加严。

2.国际标准：参考ECER49（汽车发动机和车辆非道路用发动机排放法规）、ISO12114（发动机和车辆非道路用发动机排气测量方法）等国际先进标准。这些标准为全球范围内的发动机排放控制提供了参考框架。

3.示例限值（示例数据）：

-某款符合较新标准的非道路移动机械发动机，其NOx排放限值可能要求低于500mg/kWh。

-同款发动机的PM排放限值可能要求低于5mg/kWh。

-对于特定工况下的CO和HC排放，也可能有明确的限值要求，例如CO<5000mg/kWh，HC<2500mg/kWh。

（注意：以上限值为示例，实际数值需依据具体标准确定。）

（二）检测方法

1.拉法基测试（FullLoadAccelerationTest，FTP）：模拟车辆在实际道路行驶中的加速过程，检测发动机在全工况范围内的排放表现。测试过程包括多个加速和稳定行驶阶段，能全面评估发动机的排放性能。此方法较为复杂，通常用于型式认证。

2.按钮测试（StandardizedCycleTest，如NEDC、ECER49工况）：在标准化的循环工况下（如模拟城市、郊区或混合行驶），检测发动机在特定工况点的排放水平。测试过程相对简单，常用于生产一致性检查和新车排放检验。

3.检测设备：采用便携式排放分析仪（用于现场检测或实验室快速筛查）和固定式排放检测线（用于生产线检测和认证检测）。分析仪通常包含分析仪头（如化学发光检测器CLD用于NOx、非分散红外检测器NDIR用于CO、氢火焰离子化检测器FID用于HC、颗粒物称重仪或贝克曼烟度计用于PM）和数据采集系统。

（三）监管措施

1.定期排放检测：要求在用发动机设备（如工程机械）或车辆（如非道路移动机械）定期进行排放检测，以确保其持续符合排放标准。检测周期和方式由相关管理规定确定。

2.生产线监控：对发动机生产企业实施生产过程排放监控。通过在线监测设备