柴油機排放控制柴油機技術(shù)集中體現(xiàn)在進氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)以及后處理系統(tǒng)的發(fā)展上。與1990年以前發(fā)達(dá)國家開始實行排放法規(guī)時得情形相比，我國現(xiàn)在的優(yōu)勢是上述技術(shù)已經(jīng)日漸成熟。因而可以自己吸收發(fā)達(dá)國家成功的經(jīng)驗和技術(shù)，而不必重復(fù)他們在探索階段走過的彎路。柴油機排放物的生成主要和缸內(nèi)燃油的分部情況，即和缸內(nèi)空氣和燃油的混合情況密切相關(guān)?？刂坪徒档筒裼蜋C的排放主要從以下幾個方面入手；1.通過提高燃油的品質(zhì)，進氣質(zhì)量等手段，如采用增壓中冷，多氣門技術(shù)，EGR（廢氣在循環(huán)）等。這種方法通常稱為機前措施。2.現(xiàn)代柴油機對噴射技術(shù)的要求為；準(zhǔn)確的燃油計量，靈活的噴油定時，較佳的噴油壓力，優(yōu)化的噴油規(guī)律。這一手段稱為機內(nèi)凈化方法。3.采用柴油機排氣尾部加裝廢氣凈化裝置以進一步降低有害排放物直接排入大氣，如采用De-NOx催化轉(zhuǎn)換器和顆粒捕集器等可以有效地降低NOx和顆粒的排放。這種方法稱為機外凈化方法。4.還可以通過使用潔凈能源來改善排放，如采用生物燃料，可再生燃料，CNG(壓縮天然氣)，LPG(液化石油氣)等。目前國外采用天然氣的已經(jīng)比較普遍。5.合理的維護和管理。超負(fù)荷使用、保養(yǎng)維護不當(dāng)和檢修調(diào)整不良等使用中的問題，都會使柴油機的性能惡化，導(dǎo)致污染物排放增加。在使用與維護中，有必要采取嚴(yán)格的管理規(guī)范和技術(shù)措施。可有效地控制碳煙排放，定期維護和保養(yǎng)至關(guān)重要。柴油機排放趨勢的發(fā)展趨勢1．渦輪增壓技術(shù)的發(fā)展，由于柴油機優(yōu)良的動力性和經(jīng)濟性，國內(nèi)外柴油發(fā)電機組全部采用渦輪增壓技術(shù)或渦輪增壓中冷技術(shù)。渦輪增壓中冷技術(shù)能顯著提高功率密度、降低和改善燃油消耗。燃油消耗率改善16%，NOx和顆粒物的排放分別降低了80%和90%。為滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)，必須提高燃油質(zhì)量和采用先進的發(fā)動機技術(shù)。要達(dá)到各階段排放限值需有相應(yīng)的柴油機技術(shù)做保證。采用其他先進的技術(shù)；高壓噴射、多氣門技術(shù)、泵噴嘴、EGR、預(yù)噴射、電控噴射、De-NOx催化器等技術(shù)外，各階段都對應(yīng)一定的增壓技術(shù)的改進和提高。2．渦輪增壓及中冷技術(shù)對排放的影響。柴油機增壓時，空氣被壓縮，溫度與壓力同時提高，若不采用中冷時，進氣密度受壓氣機絕熱效率的限制；當(dāng)柴油機高增壓時，增壓壓比大，應(yīng)同時采用中冷技術(shù)，以提高進氣密度。柴油機的排放污染物主要有CO、HC、NOx、和顆粒物。（1）氧化碳CO，柴油機中的co是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物，主要是局部缺氧或低溫下形成。柴油機的co排放較低，采用渦輪增壓后，可供燃燒的空氣增多，增壓發(fā)動機大多數(shù)工況負(fù)荷較大，發(fā)動機缸內(nèi)的溫度能保證燃料更充分的燃燒，co排放可進一步降低。（2）烴類化合物HC、柴油機排放中的HC是由原始燃料分子、分解的燃料分子以及再化合的中間化合物所組成。小部分的HC是由潤滑油生成的。（3）氮氧化物NOx、柴油機中的氮氧化物的主要成分取決于氧的濃度、溫度、及反應(yīng)時間。（4）顆粒PM、影響柴油機顆粒生成的主要因素是過量的空氣系數(shù)、燃油霧化質(zhì)量、噴油速率、燃燒過程和燃油質(zhì)量。（5）燃油經(jīng)濟性及二氧化碳CO2、增壓柴油機的燃油經(jīng)濟性改善得利于廢氣能量的利用和燃燒效率的提高。（6）燃油消耗意味著更多的清潔空氣。采用渦輪增壓的柴油機的動力具有良好的燃油經(jīng)濟性。較小的燃油消耗量可消耗的新鮮空氣量少，有害污染物排放的總量也下降。
柴油發(fā)動機排放控制及其發(fā)展趨勢
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