柴油机废气排放
柴油机废气过滤解决方案
作者：Ashish Mathur 来源：Ringer
柴油机被认为是热效率最高的
内燃机，所以在全世界被广泛地应用在重型车辆上。然而，随着人们日益关注柴油机废气对大气质量的危害，汽车和发动机制造商不得不开发有效的解决方案来抑制排放。
由于发动机的排量和驱动方式不同，现在有几种技术被应用在这个行业来处理柴油机废气中的颗粒物质和有害气体。
柴油机的发展趋势
柴油机在重型车辆和非道路车辆上的广泛应用已经有很长时间，近期在欧美市场上应用柴油机的客车和轻型卡车激增。这种增长部分是由于油价上涨刺激了对高效率柴油机的需求。
然而，伴随着柴油机数量的增长，人们也越来越关注其排放的废气对空气质量的影响。废气中的污染气体如碳化物、氮化物（NOx ）和颗粒物质被认为是危害健康的主要污染物。
排放法规的发展趋势
欧美制定洁净空气法规的机构采用柴油机排放标准中要求，使用颗粒物过滤器来满足颗粒物的排放限制。欧洲的新排放法规中，颗粒物和氮化物的排放量比目前的标准少三分之一。
图1为欧洲的新排放法规的发展趋势，这些日益复杂的排放控制要求过滤器具有较高的孔隙率、低的流动损失以及高的过滤效率。
图1. 欧洲废气排放法规（左）和CO2排放法规的趋势（右）
（来源: www.isuzu.co.jp ）
目前柴油机排放后处理的技术措施
柴油机的排放物主要包括气体排放物，如CO、CO2、NO、NO2和颗粒排放物，包括碳和碳氢化合物。
CO和碳氢化合物的去除
柴油机催化氧化转化器（DOC）被用来氧化排气气流中的污染气体，它可以和消音器集成在一起。
在许多封闭曲轴箱柴油机中，NOx、HC和有毒有害气体被直接重新引入进气系统再次燃烧，而不是排到外界污染大气环境的。
NO和NOx的去除
选择性催化系统（SCR）能够通过在废气中喷洒尿素或者氨水，将NOx的排放减少60-90%。然而，由于储存空间的需要，只能用在大型发动机上。
细长的NOx催化器（LNC）与选择性催化系统（SCR）类似，不同的是，LNC向柴油机废气中喷的是柴油而不是尿素。
废气再循环（EGR）设备将发动机废气的一部分送回发动机，降低燃烧温度的峰值，从而减少NOx的排放。废气再循环设备已被用于码头机械、建筑设备和公路车辆发动机上。该项技术能将NOx的排放减少40-50%。
柴油机的颗粒物（DPM）
柴油机颗粒物的控制基本上靠两个过滤器，即柴油机微粒过滤器（DPF）和一次性过滤元件。
柴油机微粒过滤器一般是应用蜂窝状或者网状器具，放置在排气管内，物理捕集或者氧化颗粒物。收集到的颗粒物连续或者定期地通过加热再生从过滤器中被移走。
另一种柴油机颗粒物处理装置是采用一次性过滤元件的过滤装置，其应用日渐增多。由于
发动机制造商不断通过高效的发动机管理来降低系统成本，以减轻柴油机废气后处理技术方面的压力，所以相比前一种过滤器，这种一次性的过滤装置为降低成本提供了一种有效的方法。
DPF所用滤材现状
有很多过滤材料被应用在柴油机微粒过滤器（DPF）中，包括陶瓷块、陶瓷纱线、陶瓷泡沫、陶瓷纸、合成纤维、金属网和烧结金属纤维材料。这些过滤材料具有高过滤效率、低压降、高烟尘容纳能力，以及能耐高温、耐热应变和耐热收缩、耐化学腐蚀等性能，并且与再生工艺相容。按照再生技术的要求，柴油机的过滤材料要置于1,000℃或更高的温度下接受大量的热冲击。这是造成材料失效（例如融化或者开裂）的主要原因。
使用这些滤材的柴油机微粒过滤器具有60-95%的过滤效率。两种常用的系统是陶瓷过滤器（陶瓷基和深床过滤）和一次性纸质过滤器。陶瓷过滤器主要应用在重型车辆和道路车辆上；而一次性纸质过滤器主要应用在固定机械和非道路车辆上，如叉车。所有滤材都有各自的优缺点，所以在使用时也应有选择。
陶瓷过滤器
柴油机陶瓷微粒过滤器可以是壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器也可以是缠绕成的滤筒，最常用的是壁流式微粒捕集器（占有70%的市场）。它是整体挤压成型的，主要成分是堇青石或者金刚砂。交替堵住蜂窝状多孔陶瓷的孔两端，柴油机的废气被迫通过这个多孔的墙壁而被过滤。壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器的特点是机械强度好、耐温性好、并且具有良好的过滤效率。这种陶瓷基材可以覆上一层催化剂来降低温度从而再生。
图2. 壁流式陶瓷纤维滤材微粒捕集器
（来源：https://www.360docs.net/doc/c813420353.html,）
这种过滤器的缺点是热膨胀系数大，当烟尘量较大时，压降也相对较大，从而导致过滤器阻塞。因为它们是易碎的材料，所以容易在热环境中或者机械振动中损坏。
金属基的陶瓷纤维滤筒用连续的陶瓷纤维缠绕在多孔金属支撑筒上，废气被迫通过陶瓷纤维流入金属筒内，使柴油机废气中的微粒停留在纤维中间。通过电加热去除堆积在过滤装置中的微粒，可以使过滤器再生。
有一些陶瓷纤维滤筒使用陶瓷纱线制成的薄布，这种布的制作过程就像造纸一样，然后成型的过滤器要经过烧结处理。Fleetguard公司开发了一种由复合过滤介质（覆以SiC的氧化铝纤维）和壁流式蜂窝陶瓷过滤元件组成的过滤器。
一次性/长期使用/可回用的纸质过滤器
一次性的柴油机废气过滤器一般是折成褶状的滤筒，就像一般的发动机进气过滤器，效率可以接近100%。由于过滤器的最高使用温度都低于120℃，这种过滤器需要一个随车的冷却器，如喷水器或者散热器，这种过滤器的设计寿命是最多3次。
一次性/长期使用/可回用的纸质过滤器的最高使用温度可以达到200℃，过滤材料一般使用合成纤维或者与陶瓷纤维混合以达到更高的使用温度。这样的过滤材料可以连续多次使用。
DPF介质的最新进展
由于日益增长的排放法规限制，对经济、可靠的过滤材料和系统的需求日益增长。Ahlstrom 公司一直致力于柴油微粒过滤技术的研究，包括一次性过滤器、可重复利用和可再生过滤器。
一次性DPF过滤介质
Ahlstrom公司已成功开发出一种用于公共交通车辆中的微粒捕集器，这是意大利政府赞助的一个名为Projetto Blue的项目的研究成果。据说这种过滤器可以使用2,500 km或者最多达十天（以每天行驶250 km计算）（见图3、4和5）。
图3. 装有折叠过滤材料的过滤器的堆积情况
图4. 安装在重型公共汽车上的过滤系统
图5. 过滤器上游的微粒堆积情况
纤维素基过滤介质适用于最高为120℃的低温环境，且具有根据需要控制压降和过滤效率的特点。
连续使用/耐高温/可再生的纤维介质
经过过去几年的不断努力，Ahlstrom公司已经开发出100% 陶瓷纤维的柴油机微粒过滤器过滤介质，这种过滤介质能耐800℃甚至更高的温度，还能够用作再生过滤器的基材。
这些材料的过滤效率的比较见图6和图7。图中，CER 160 DPF、CER 140 DPF和CER 120 DPF代表过滤材料中含有不同的无机纤维，从而具有不同的过滤效率、压力降和耐高温性。这些特性可以根据不同的发动机设计需求来配置。
图６. 用粉尘级PTI细灰（100 mg/m3）测得的压力降对比
（空气流量10.8 m3/h、空气面速度30 cm/sec，测试面积100 cm2）
图7. 用PTI细灰测得的原始过滤效率
（空气流量10.8 m3/h、空气面速度30cm/sec，测试面积100 cm2）
从两图可以看出，利用无机纤维材料，过滤效率是可以接近100%的，并且相对陶瓷基壁流式微粒捕集器具有相对较低的压力降。
利用这种无机纤维过滤介质制成的过滤器，相对目前的陶瓷基过滤器，可以将柴油机微粒过滤器的成本降低至少50%。
Ahlstrom在DPF方面的创新技术
Ahlstrom公司又有一个独特的技术平台，能够轻而易举地开发出DPF市场所需的工程解决方案。
DisruptortTM技术
DisruptorTM材料是Ahlstrom公司的纳米氧化铝纤维技术，是利用大约2nm粗、100 nm 长的的氧化铝陶瓷纤维枝接微米级的玻璃纤维制成的。与其它所有纤维相比，DisruptorTM 纤维具有最高的纵横比（半径和长度的比）和表面积（最高达600 m2/g）。
这种材料作为DPF介质的一个特殊优点是，它可以使极细的粉末（例如催化剂）附着到纳米级的氧化铝纤维中（见图８）。
图８. 用电子显微镜拍摄的显示纤维过滤介质工作原理的照片
结论
柴油机是一种高效率的内燃机，在全世界范围内的应用越来越广泛。然而，近年来日益增长的油价和欧洲日益严格的排放法规已经引起了公众的注意。因此，对高效率、低压降和低成本的柴油机废气过滤器的需求在不断增加。Ahlstrom公司一直积极开发用于柴油机废气后处理系统的一次性、连续使用和可再生的纤维基柴油机微粒过滤器介质。(end)
发动机废气再循环系统
发动机废气再循环系统 1、废气再循环EGR的应用 1.1车用EGR系统的作用 (1)车用EGR系统对于改善柴油机NOx的排放效果显著，最大扭矩转速时大小EGR率在中低负荷均能有效改善NOx放，最高降幅为55%。但是在高负荷工况，EGR对发动机其他性能的影响逐渐显现。 (2)车用EGR系统对于柴油机动力性和经济性影响较小。扭矩平均降低幅度小于10%，油耗增加最大幅度也只有4%左右。 (3)从试验结果得出表明：低负荷适当增大EGR率，中负荷选取适中EGR率，高负荷阶段，适当减少EGR 率或者停止EGR。图中数据显示，其最大EGR率约为20%，出现在3200r/m i n左右，负荷小于2 5%，而当发动机负荷在75%以上时不宜采用EGR。 1.2EGR对运行在不同海拔地区增压柴油机的经济性和烟的影响 随着海拔的升高，空气密度的减少，导致吸入柴油机气缸内的空气量减少。一般来讲，在任何海拔下柴油机的燃烧过程均取决于合适的过量空气系数。增压柴油机采用EGR之后，将大大影响过量空气系数，必然带来其经济性和烟度排放性的变化。图4和图5表示的是不同大气压下，增压柴油机进行EGR之后，其比油耗和烟度的变化规律。总体上来说，增压柴油机的烟度和有效燃油消耗率在例如80kPa下，10%EGR率的比油耗比2%EGR率下的比油耗减少了1.5%，在100kPa则减少了2.2%。随着负荷的加大，这种规律开始慢慢减弱，尤其是在模拟大气压为80kPa下，变化的比较快，在120N·m时，三种EGR率下的比油耗几乎没有区别；在100kPa下，则要延迟到150N·m才出现这种情况。这是因为在高的大气压下，柴油机的过量空气系数要大一些，而引入的废气量是相同的，所以产生上述变化的工况会有所延迟。当负荷进一步的加大，EGR率的增加会使比油耗开始增大，尤其是在全负荷工况，模拟大气压为80kPa下，大EGR率的比油耗会比小EGR率的比油耗上升6.5%，在模拟大气压为100kPa下，比油耗也会上升5.5%。负荷的增加会使发动机的过量空气系数减少，进行EGR后，过量空气系数进一步减少，尤其是当EGR率过高时，再循环废气脂的混合絮凝情况，对后续铺膜有指导意义。 2、废气再循环的意义 发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。安装废气排放控制系统是为了减少发动机排放的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的量，防止泄漏出来的含有碳氢化合物的气体向大气排放，以及防止从汽油箱排放的含碳氢化合物的燃油蒸气向大气排放。
柴油机的换气与增压节
第三节柴油机的增压204题 考点1：柴油机废气能量分析及其在涡轮增压器中的利用情况31题 等压涡轮前废气的状态参数以e′表示，面积g－2－4－i－g为扫气空气对涡轮所作的功；面积4－2－1－5－4是活塞推出废气所做的功，由柴油机活塞所给予；面积5－1－f－e－5是从废气中取得的部分能量；而废气能量的其余部分损失掉了，损失部分以面积5－b－e－5表示，这部分能量称为脉冲动能，或叫变压能，用E1表示；面积e－f－f′－e′－e表示损失掉的废气能量中的一小部分转变为热能，加热废气，使涡轮得到的附加功，即复热回收部分。以上除损失掉的脉冲动能E1外，其余四项之和即为等压涡轮的总能量，用E2表示，称为等压能，即四冲程柴油机采用废气涡轮增压。涡轮所利用的废气能量有：自由排气时的废气能量、燃烧室扫气时的增压空气能量及活塞推挤废气所作的机械功等。 能量E1与E2的比值随增压压力p s的不同而不同。p s越高，其比值越低。 B1.柴油机增压的主要目的是（）。 A．增加空气量，使燃烧完全 B．提高柴油机功率 C．改善柴油机结构 D．增加过量空气系数，降低热负荷 B2.柴油机增压的目的是（）。 A．提高爆压 B．提高柴油机的平均有效压力和功率 C．充分利用排气废热 D．提高柴油机热效率 D3.提高柴油机功率的最有效措施是（）。 A．增加冲程长度 B．加强润滑，提高机械效率 C．减少每循环的冲程数 D．提高平均指示压力 D4.关于柴油机增压的不正确说法是（）。 A．增压就是提高进气压力 B．增压是提高柴油机功率的主要途径 C．通过废气涡轮增压器达到增压目的的称为废气涡轮增压 D．各种增压方式都不消耗柴油机功率 A5.当前，限制废气涡轮增压柴油机提高增压度的主要因素是（）。 A．机械负荷与热负荷 B．增压器与柴油机的匹配 C．增压器效率 D．增压器制造 B6.四冲程柴油机一般所采用的增压方式是（）。 A．机械增压 B．废气涡轮增压 C．复合增压 D．上述三种形式都有 A7.根据增压压力的高低，属低增压的增压压力一般不大于（）。 A．0.15 MPa B．0.2 MPa C．0.22 MPa D．0.25 MPa D8.根据增压压力的高低，中增压压力范围在（）。 A．0.30～0.275 MPa B．0.275～0.25 MPa C．0.25～0.20 MPa
柴油机的排放与控制
柴油机的排放与控制 第一节柴油机的废气排放及生成机理的认知 柴油发电机组中，柴油机的废气排放是造成环境污染的重要来源，其中成份中除99.7%（75.5%的N2、10%的CO2、8%的水蒸汽和6%的O2）对人类无害外，其余的0.3%（0.2%的NO、0.01%的NO2、0.03%的HC和0.05%的CO、0.01%的SO2和小于0.01%的PM）都是有害物质，它是形成酸雨和破坏臭氧层的罪魁祸首。柴油机对环境的污染主要有下列三个方面：一是柴油机的废气排放物对大气的污染；二是噪声对环境的污染；三是废油、废水对土壤或地表水的污染。其中，尤以废气排放对人类健康的危害最大。柴油机排放的废气中包含有气态、液态及固态的污染物。气态污染物中含CO2、CO、H2、NO X、SO2、HC、氧化物、有机氮化物及含硫混合物等。 柴油是在533K～625K的温度范围内从石油中提炼出来的碳氢化合物。其中各成分质量分数分别是碳87%,氢12.6%,氧0.4%。碳氢化合物燃料完全燃烧时,将只产生CO2H2O,没有其它成分。和汽油机相比,柴油机的CO和HC排放均比较小,这是因为柴油机总体来说在稀混合气下运转,平均过量空气系数一般在1.5～3之间,CO生成后可以得到进一步的氧化;作为汽油机HC排放的主要来源——狭缝效应在柴油机中大为弱化,原因是柴油机中进入狭缝的是空气而不是可燃混合气,因此HC排放得到大幅度降低。NO x的排放与汽油机在同一个数量级,微粒排放则要大几十倍甚至更多,所以NO x和微粒是柴油机最主要的排放物。
近年来随着科技水平的发展和对柴油机研究的深入,通过机内机外净化措施已经大大改善了柴油机的排放水平。为防止高压喷射带来的氮氧化物排放增加,必须延迟喷油,这样又导致热效率下降。要想从根本上解决排放问题,需要对NO x和微粒这两种主要排放物的生成机理有深刻的认识。 一、NO x的生成机理 氮氧化物包括NO、NO2、N2O3 、N2O、N2O5、N2O4、NO3等,在化石燃料的燃烧过程中生成的氮氧化物主要是NO和N2O,其中以NO 为主。以煤的燃烧为例,NO占90%以上, N2O占5～10%。燃烧过程中NO x来源于燃料中的氮化合物和空气中的氮气的氧化过程,过去已经有大量的研究人员从事NO x的生成机理方面的研究。按其生成的基础理论,NO x可分为热力型NO x和燃料型NO x两大类,其中热力型NO x 又分为捷里德维奇(Zeldovich)NO x和快速型NO x。燃料中含氮量的不同以及氮元素在燃料中的存在形态的不同和燃烧方式的不同,使这两种氮氧化物的比例有很大区别。 1.热力型NO x。热力型NO x源于燃烧过程中空气中的氮气被氧化成NO,它主要产生于温度高于1800 K的高温区,其反应机理可以捷里德维奇(Zeldovich)模型描述,而且从扩大的模型的常用反应常数看,生成速度比较缓慢: N2 02 →NO NN 02 →NO 0N 0H →N0 H 热力型NO x的主要影响因素是温度和氧浓度。随温度和氧浓度的增加,热力型NO x的浓度增加。因此,降低热力型NO x的基本原理就是降
车用柴油机废气再循环系统
车用柴油机废气再循环系统(EGR)技术浅析 东风朝阳柴油机有限公司李志广、赵玲 关键词：EGR的工作原理；EGR率；车用柴油机EGR的控制； EGR脉谱（MAP）；NOx排放控制 摘要：介绍内燃机废气再循环(EGR)的工作原理、EGR率、柴油机的典型EGR脉谱（MAP）、车用柴油机EGR系统的控制，以及采用EGR对车用柴油机性能的影响 柴油机具有高热效率、大功率等特点，有着良好的经济性和可靠性，在汽车领域得到了广泛的应用。随着柴油车的增多，柴油机废气对环境造成的污染问题日益突出。内燃机的有害排放物主要是HC、CO、NO×和微粒，柴油机的CO和HC排放量比汽油机少的多，由于柴油机燃烧过程中的混合气成分不均匀，局部燃烧温度较高，生成大量的NO×，NO×与汽油机在同一数量级，因此，柴油机的排放重点是降低NO×。废气再循环(EGR)技术可有效的降低柴油机的NO×排放，目前欧洲大多数轻型柴油车均采用EGR技术来降低NO×排放，国内随着对柴油机排放指标的要求越来越严格，EGR技术也越来越受到重视。 1废气再循环(EGR)系统的工作原理 废气再循环(EGR)系统是在保证柴油机动力性不降低的前提下，根据内燃机的温度及负荷大小将柴油机排出的废气的一小部分再送回气缸参与燃烧。由于柴油机中富余的氧气较多，而废气中的氧含量很低，含有大量的N2、CO2和水蒸气，这三种气体很稳定，不能燃烧，并且可以吸收大量的热量；当这部分废气经过EGR控制阀还流回进气
系统与新鲜空气混合后，稀释了新鲜空气中的氧浓度，导致气缸内氧气浓度降低，使燃烧速度减慢。这两个原因都使燃烧温度下降，从而减少有害成分NO×的形成，EGR系统是控制NO×排放的主要措施。 2 EGR率 EGR率指废气再循环量在进入气缸内的气体中所占的比率,即:EGR率=[EGR废气还流量/(进气量+EGR废气还流量)]×100%图1所示为发动机工作时，HC、CO、NO×、比油耗等指标随着EGR 率的增加，NO×的含量将迅速下降。 发动机采用较高的EGR率以后，虽然有效的降低了NO×的含量，但却在一定程度上使的发动机的动力性、经济性恶化，HC、CO排放增加。例如：在发动机起动、怠速工况使用EGR使发动机起动困难、燃烧不稳定甚至导致缺火；发动机正常工作时，随着EGR率的增加，将使混合气燃烧不稳，油耗增加，HC、CO排放增加；发动机在全符合工作时的最大输出功率会有所下降。为了使EGR系统能够更有效的发挥作用，保证发动机的动力性能，其关键在于根据发动机的温度及
柴油机排放的环境保护
柴油机排放的环境保护 赖可坚邹颂宇田少民 工程机械对环境的影响主要有三：一是柴油机的废气排放物对大气的污染；二是噪声对人居环境的污染；三是废油、废水对土壤或地表水的污染。其中，尤以废气排放对人类健康的危害最大。 1、废气中的污染物及其危害 柴油机排放的废气中包含有气态、液态及固态的污染物。气态污染物中含有CO2、CO、H2、NOx、SO2、HC、氧化物，有机氮化物及含硫混合物等；液态污染物中含有H2SO4、HC、氧化物等；固态污染物有碳、金属、无机氧化物、硫酸盐，以及多环芳烃(PAH)和醛等碳氢化合物。 上述污染物中，最主要的是CO、HC、NOx以及固体微粒(PM)。CO 是柴油不完全燃烧产生的无色无味气体；HC也是柴油不完全燃烧和气缸壁淬冷的产物；NOx是NO2与NO的总称，它们都是在燃烧时空气过量、温度过高而生成的氮气燃烧产物，NO在空气中即被氧化成NO2，NO2呈红褐色并有强烈气味；PM是所排气体中可见污染物，它是由柴油燃烧中裂解的碳(干烟灰)、未燃碳氢化合物、机油与柴油在燃烧时生成的硫酸盐等组成的微粒，也就是我们常见的由排气管冒出的黑
烟。相对汽油机而言，柴油机的CO和HC排放量较少，主要排放的污染物是NOx和PM。 CO通过呼吸道进入人体后，会同血红蛋白结合，破坏血液中的氧交换机制，使人缺氧而损害中枢神经，引起头痛、呕吐、昏迷和痴呆等后果，严重时会造成CO中毒。 HC中含有许多致癌物质，长期接触会诱发肺癌、胃癌和皮肤癌。 NO2刺激人眼黏膜，引起结膜炎、角膜炎，吸入肺脏还会引起肺炎和肺水肿。 HC和NOx在阳光强烈时的紫外线照射下，会产生光化学烟雾，使人呼吸困难、植物枯黄落叶、加速橡胶制品与建筑物的老化。 PM被吸入人体后会引起气喘、支气管炎及肺气肿等慢性病；在碳烟微粒上吸附的PAH等有机物，更是极有害的致癌物。 2、柴油机的排放标准 为了控制废弃污染，许多国家都制订了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策，以及控制排放污染物限制的技术监督标准。欧盟柴油机稳态试验(试验程序ESC)时的排放标准如附表所示。 我国已于2000年实施了“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法(GB17691-1999)”、“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆可见污染物限制及测试方法 (GB3847-1999)”等排放标准。这些强制性的国家标准等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)有关汽车排放控制的全部技术内容，这意味着我国对新车的排放要求已达到欧洲90年代初期水平，比旧有的
柴油机排放的废气中包含有的气态
柴油机排放的废气中包含有气态、液态及固态的污染物。气态污染物中含有CO2、CO、H2、NOx、SO2、HC、氧化物，有机氮化物及含硫混合物等；液态污染物中含有H2SO4、HC、氧化物等；固态污染物有碳、金属、无机氧化物、硫酸盐，以及多环芳烃(PAH)和醛等碳氢化合物。 上述污染物中，最主要的是CO、HC、NOx以及固体微粒(PM)。CO是柴油不完全燃烧产生的无色无味气体；HC也是柴油不完全燃烧和气缸壁淬冷的产物；NOx是NO2与NO的总称，它们都是在燃烧时空气过量、温度过高而生成的氮气燃烧产物，NO在空气中即被氧化成NO2，NO2呈红褐色并有强烈气味；PM是所排气体中可见污染物，它是由柴油燃烧中裂解的碳(干烟灰)、未燃碳氢化合物、机油与柴油在燃烧时生成的硫酸盐等组成的微粒，也就是我们常见的由排气管冒出的黑烟。相对汽油机而言，柴油机的CO和HC排放量较少，主要排放的污染物是NOx和PM。 CO通过呼吸道进入人体后，会同血红蛋白结合，破坏血液中的氧交换机制，使人缺氧而损害中枢神经，引起头痛、呕吐、昏迷和痴呆等后果，严重时会造成CO中毒。 HC中含有许多致癌物质，长期接触会诱发肺癌、胃癌和皮肤癌。 NO2刺激人眼黏膜，引起结膜炎、角膜炎，吸入肺脏还会引起肺炎和肺水肿。 HC和NOx在阳光强烈时的紫外线照射下，会产生光化学烟雾，使人呼吸困难、植物枯黄落叶、加速橡胶制品与建筑物的老化。 PM被吸入人体后会引起气喘、支气管炎及肺气肿等慢性病；在碳烟微粒上吸附的PAH等有机物，更是极有害的致癌物。 2、柴油机的排放标准 为了控制废弃污染，许多国家都制订了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策，以及控制排放污染物限制的技术监督标准。欧盟柴油机稳态试验(试验程序ESC)时的排放标准如附表所示。 我国已于2000年实施了“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法(GB17691-1999)”、“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆可见污染物限制及测试方法(GB3847-1999)”等排放标准。这些强制性的国家标准等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)有关汽车排放控制的全部技术内容，这意味着我国对新车的排放要求已达到欧洲90年代初期水平，比旧有的国家标准更加严格了。 g/(kw·h) 标准开始实施年份污染物排放标准 CO HC NOx PM 欧⒈ 欧Ⅱ 欧Ⅲ 欧Ⅳ 1992 1998 2000 2005 4.5 4.0
柴油机尾气处理方式
柴油机尾气处理 抛开油品问题，其实柴油机的尾气处理要比汽油机复杂的多，排放清洁是要付出代价的。 柴油机的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM，主要的难点在于NOx 的处理上；而汽油机的排放主要是NOx、碳氢化合物HC和一氧化碳CO等，如果是直喷汽油机也会有微粒PM的排放。 柴油机一般是富氧燃烧，HC和CO比汽油机少多了；但是柴油机的烟是一个问题，这是因为其燃烧方式的原因，柴油机为扩散燃烧，而汽油机为预混燃烧。因此柴油机工作时如果混合气组织不好，就会导致滚滚黑烟，所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差，总觉得柴油机就是不环保的机器，即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体HC和CO。但有一点你要知道，柴油机的尾气经过完善处理之后，其污染指标全面秒杀汽油机。正如标题所言，这个完善处理到底有多棘手？ 我们知道汽油机的尾气处理一般只需一个大铁壳，也就是三元催化转化器就可以解决了，不保险？那加个氮氧化物存储式催化转化器（NSC）就稳了。燃鹅，柴油机却用不了…为熟么呢？还是因为柴油机为富氧压燃，空燃比相当大，三元催化器在处理NOx时如果氧分压过高，转化效率将会大大下降。所以呢，还得想别的方法… 一、EGR（Exhaust Gas Recirculation 废气再循环） 内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术，主要目的为降低排出气体中的NOx与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。燃鹅…EGR是很讲求控制策略和实现的，为柴油机加装EGR后动力下降油耗升高再正常不过… 二、DOC（Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器） DOC是将柴油燃烧后的排放物，例如CO、HC和SOF等，进行氧化，然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化，其转换效率分别为：CO：70-90%；HC：60-80%；SOF：40-50%。所以，仅仅DOC是不够的… 三、NSC（NOx Storage Catalyst 氮氧化物存储式催化转化器）
200620302010-李志朋-日产VG30E发动机废气再循环系统分析.
课程论文 题 目：日产VG30E 发动机废气再循环系统分析 学生姓名：李志朋 学 院：能源与动力工程学院 班 级：交通运输06-1 指导教师：高志鹰 副教授 2012年12月28日
内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：汽车电子控制技术学院：能源与动力工程学院班级：交通运输06-1 学生姓名：李志朋 ___ 学号：200620302010 指导教师：高志鹰
摘要 随着经济的发展，汽车逐渐成为大气排放污染物的主要来源，其中柴油在机动车中的比例日益增加，使得对柴油机排放的控制更为紧迫。因为柴油车排放出大量的微粒物质（PM）和氮氧化物（NO ），所以微粒物质和氮氧化物两种排放物的减少也成为 X 柴油机排放控制的关键。当今世界各国在认识到汽车排放污染的严重性后，都竞相采用越来越严的排放法规值，对排放控制和净化效果的要求越来越高，如今开发和研制排放控制系统在技术上越来越困难，费用也越来越昂贵。 本文以电控技术和EGR技术为基础，对EGR做了详细的介绍，从EGR的控制策略以及其的工作原理，以及在文中对一些EGR的技术分类做了简单的叙述。文中的最后对其的发展做了简单的叙述。 关键词:汽车;废气再循环;电控系统;趋势
Abstract With the development of economy, the car has become the main source of atmospheric pollutants in motor vehicles, including diesel, makes the growing proportion of diesel engine emission control more pressing. Because a large number of diesel particulate matter emissions (PM) and nitrogen oxides (NO X), so the particle materials and NOX emission reduction of two kinds of diesel engine emission control has become the key. In today's world understanding to the seriousness of the automobile exhaust pollution, are using more stringent emission regulations, purifying effect of emission control and the demand is higher and higher, and emission control systems in technology, also more and more difficult to more and more expensive. Based on the technology and electronic technology as the foundation, an EGR for an EGR made detailed introduction, from an EGR control strategy and its working principle, and in some of the techniques of an EGR classification simply narrative. Based on the development of the final simply narrative. Keywords: Automobile; Exhaust Gas Recirculation; Electric Control System; tendency
国外现行和未来的非道路车辆用柴油机排放法规
国外现行和未来的非道路车辆用柴油机的排放法规 应用开发部程克英 非道路车辆也称非道路行走式机械，随着我国经济的快速发展，非道路行走式机械的生产量和保有量迅速增长，出口量也与日俱增。环境和出口的要求，实施对非道路行走式机械排放的限制迫在眉睫，国家环境保护局已经委托济南汽车检测中心负责，重庆汽车检测中心协助制订我国《非道路行走式机械排气污染物的排放限值和测量方法》，等效采用欧盟非道路车辆排放法规也是大势所趋。因此，笔者根据最近从国家拖拉机质量监督检验中心发动机排放试验室，AVL、RICARDO等单位收集的欧洲、美国和日本非道路车辆排放法规有关资料整理编写了这篇文章，并附上欧洲车用柴油机第Ⅲ/Ⅳ阶段的排放法规供参考使用。 一. 欧洲非道路车辆排放法规 第一部欧洲非道路车辆排放法规发布于1998年2月27日（97/68/EC指令），该法规的细则对非道路车辆用柴油机按输出功率范围规定了第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段的排放限值和实施时间。第Ⅰ阶段在1999年开始实施，第Ⅱ阶段从2001到2004年按实施输出功率范围分步实施。 法规所覆盖的设备包括工业钻探设备、空压机组，装载机、挖掘机、叉车、路面养护机械、扫雪机、机场路面机械、汽车起重机等。农业和森林用拖拉机采用同一排放限值，但是执行时间按2000年5月22日的2000/25/EC指令，船用、铁路机车、飞机、发电机组不包括在第Ⅰ/Ⅱ阶段内。 2002年12月9日欧洲理事会采用的2002/88/EC指令，并对97/68/EC指令进行了修改，补充了对于19kW以下小型汽油机的排放限值，指令也把第Ⅱ阶段排放法规扩大应用到恒转速发动机上。 2002年12月27日欧盟委员会发布了对非道路车辆用发动机第Ⅲ/Ⅳ阶段排放标准的建议（COM（2002）765），并且在2003年10月为欧洲理事会所修改，第Ⅲ阶段排放标准从2006年—2012年，第Ⅳ阶段排放标准从2014年开始执行。第Ⅲ/Ⅳ阶段排放标准对第Ⅰ/Ⅱ阶段所覆盖的发动机的类型做了补充，除第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段所覆盖的发动机外，还包括了铁路机车，内陆船用发动机用发动机。第Ⅲ/Ⅳ阶段排放法规仅用于新的车辆和设备，已经在用的机械仍按第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段法规，一直到发动机被代替为止。 ●欧盟第I/II阶段非道路车辆柴油机排放细则 欧盟第I/II阶段非道路车辆柴油机排放细则见表1
柴油汽车废气大是什么原因造成的
柴油汽车废气大是什么原因造成的 作为柴油卡车的心脏，柴油发动机是否正常工作，直接关乎着使用者的运营效率。在很多情况下，根据发动起排除的尾气颜色便能够了解到引发故障的诱因。下面是精心为你整理的，一起来看看。 1、喷油器工作不良：大泵车喷油器雾化不良或滴油，在柴油发动机低速时尤为明显，转速越低冒烟越大，可用单缸断油法逐缸查找，临时停止对某一缸供油时，冒黑烟的现象减轻或消失，在喷油泵工作正常情况下，则可判定为该缸喷油器有故障。应视情况分别对喷油器偶件进行清洗、研磨或更换。 不是只有大泵车才会冒黑烟，在排放升级后，车辆多了EGR系统，像供油量不均匀、喷射时间过早、雾化不充分都会导致冒黑烟。如果EGR阀发生故障关不严，车辆在行驶或怠速过程中，废气都会进入发动机。混入废气后，会导致气缸内进气侧空气含量减少，导致氧气减少，燃料燃烧不充分使得废气中碳元素的含量增高，废气就会变黑色。 2、供油提前角调整不当：供油提前角过小，后燃增加，燃料不能完全燃烧，形成炭烟而排出，造成排气冒黑烟。此时，应该把供油提前角调大到适当位置。 3、喷油泵供油量过大：供油量过大，所冒黑烟连续不断，而且油门越大，冒黑烟也越大，可用断油法检查，当某一缸停油后，若冒
烟消失，在喷油器工作正常情况下，可断定该缸油量过大，应将该缸供油量适当调小，必要时拆下喷油泵，上试验台调试。造成供油量过大的原因是，喷油泵校正时有误差，造成油量过大;油泵油量调节螺钉松动，使油量增加;喷油泵挺杆上的正时螺钉松动，间隔角变动;烟雾限制器脱落，启动时冒黑烟特大。 4、空气滤清器堵塞：空气滤清器滤芯堵塞后，柴油机进气量减少，喷入气缸内同样多的柴油，没有足够的空气与之混合，柴油不能充分燃烧，产生黑烟。应对空气滤清器滤芯进行更换。 5、柴油发动机负荷过大：车辆在加速、爬坡或柴油机超负荷时，喷入燃烧室中的柴油增加，但过多柴油和空气混合不均匀，仍不可避免地出现局部空气不足的燃烧，柴油在高温高压缺氧的情况下分解、聚合成炭烟，随废气排出黑烟。应尽最避免在车辆运行中超负荷。 6、柴油质量不好：柴油机使用劣质柴油，或柴油中含有其他杂质燃油，使燃烧不充分而排黑烟。 7、其他原因：压缩比不够，气门间隙过大或过小，气门黏滞或气门和气门座的密封不严，活塞环、气缸套等磨损，都是造成柴油机冒黑烟的重要原因，因此，在判断时要对症分析，及时排除故障。 柴油汽车废气大的治理措施燃油替代 ⑴采用无铅汽油，以代替有铅汽油，可减少汽油尾气毒性物质的排放量。 ⑵掺入添加剂，改变燃料成分，提升燃油品质等，比如添加千分之五左右的燃油伴侣。
柴油机NOx排放控制技术
柴油机NOx排放控制技术 ( 本站提供 应用行业： 阅读次数：4 )【字体：大中小】 柴油机自1892年问世以来，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点在各种动力装置、船舶和车辆上得到日益广泛的应用。欧洲和日本在70年代就基本实现了载货汽车和大型客车的柴油机化。从80年代后期开始，轿车上也越来越多的应用柴油机，例如目前德国生产的1.4L-2.0L排量的小轿车中，柴油机轿车占61%，而法国轿车柴油机的比例高达88%。从世界范围来看，汽车柴油化已经成为一种不可逆转的趋势。柴油机与同等功率的汽油机相比，微粒和NOX是排放中两种最主要的污染物。目前，世界各国都在致力于减少柴油机颗粒排放的技术研究，并且已经取得了实质性的进展。由于柴油机排气微粒与NOX的生成机理不同，因此减少微粒的同时又增加了NOX的排放，同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效的扼制，从而使采用机外催化技术净化NOX成为可能。今后研究的重点应转向使柴油机排放的微粒与NOX同时减少。 2 柴油机NOX排放的危害和生成机理 2.1 柴油机NOX排放的危害 柴油机排出的NOX中，NO约占90%，NO2只是其中很少的一部分。NO无色无味、毒性不大，但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛，而且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO 2。NO2是一种有刺激性气味、毒性很强(毒性大约是NO的5倍)的红棕色气体，可对人的呼吸道及肺造成损害，严重时能引起肺气肿。当浓度高达100×10-6体积浓度以上时，会随时导致生命危险。 NOX和HC在太阳光作用下会生成光化学烟雾，NOX还会增加周围臭氧的浓度，而臭氧则会破坏植物的生长。此外，NOX还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。 基于上述原因，柴油机排放物中的NOX对环境的严重污染引起了世界范围的普遍关注，因此各国限制其排放的法规亦越来越严格，表1是美国、日本、欧洲对重型柴油载货车NOX排放的有关规定。 表1 柴油机NOX排放的限值 单位：g/kW.h 试验循环工况 过渡工况 日本十三工况 欧洲十三工况 采用年份 美国 日本 欧洲 1997 6.67 7.75(直喷)6.76(非直喷) 7.96 1998 5.33 - - 1999 - 4.48(建议) 4.97(建议) 2004 2.67 - -
柴油车排气污染物检测实施细则
柴油车排气污染物检测实施细则 一、检测目的及限值 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》防治汽油排气对环境的污染，要求汽油车的排气应符合GB3847-2005的标准。 1、装配压燃式发动机的车辆自由加速试验排气可见污染物限值（GB3847-2005） 2、装配压燃式发动机的车辆自由加速试验烟度排放限值（GB3847-2005）
、在用低速汽车（农用运输车）的排气烟度排放控 3 GB 18322-2002）制要求（ 注：1）连续3次测量结果的算术平均值不超过上述标准对应的排放限值，则为合格。
实现限值的:）进入城镇建成区的在用农用运输车 2．城镇范围由省人民政府决定。 注：机动车分类 1）M类车：至少有4个车轮或有三个车轮且厂定最大总1质 量超过1000kg，除驾驶员座位外，乘客座位不超过8个的载客车辆。 2）M类车：至少有四个车轮或有三个车轮且厂定最大总2质 量超过1000kg，除驾驶员座位外，乘客座位超过8个，且厂定最大总质量不超过5000kg的载客车辆。 3) N类车：至少有四个车轮，或有三个车轮且厂定1最大总质量超过1000kg，常定最大总质量不超过3500kg的载货车量。 轻型汽车：指最大总质量不超过3500kg的M类、M21类、N类车辆。1第一类轻型汽车：设计乘员数不超过6人（包括司机），最大总质量<=2500kg的M类车。1第二类轻型汽车： 除第一类轻型汽车外的其它所有轻型汽车。 重型汽车：最大总质量超过3500kg的车辆。 二、检测用仪器 FLD-150汽/柴油排气分析仪 全自动烟度计FBY-1． 三、主要技术参数 （一）FBY-1全自动烟度计
排气再循环系统原理说明
排气再循环系统（EGR） 燃烧原理：燃烧温度越高，NOx产生越多，在最适合于燃烧的点火时期点火及最经济的空燃比时，产生的NOx最多。为了减少NOx的排放，应该考虑不利于燃烧的空燃比及点火时期，可是这样又容易产生不完全燃烧,增加HC及CO的排放，还会使发动机的功率下降。可以较好地解决这一矛盾的技术称为排气再循环技术 (Exhaust Gas Recirculation),缩写为EGR。EGR可使发动机排出气体的一部分重新进入进气系统，引入不活性气体(主要是CO2)到燃烧室，增加燃烧室内气体的热容量，使最高燃烧温度下降，故可抑制 NOx的生成。 下面简单介绍一下EGR系统的工作原理： EGR（废气再循环系统），主要用来降低废气中氮氧化合物的排放量。其原理如上图所示。
ECU根据发动机转速、负荷（节气门开度）、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了废气中的NOx 的含量。EGR系统的主要元件是位于进气歧管上的EGR阀。在发动机暖机运转和转速超过怠速时，EGR阀开启，使少量的废气进入进气歧管，与可燃混合气一起进入燃烧室；当发动机在怠速、低速、小负荷、及冷机时，为了避免发动机的动力性能受到影响，ECU控制EGR阀关闭。 EGR阀中有一与其做成一体的EGR阀位置传感器（EVP Sensor），该传感器是一电位计式位移传感器，用于检测EGR阀的实际位置，输出相应电压信号给控制器，控制器据此判断阀门是否对ECU的指令做出正确响应。同时，它的信号输出也是发动机ECU计算废气再循环流量的依据。通常，EVP 传感器是一个三线传感器，一条是发动机ECU提供的电源电压，另外一条是传感器的接地线，第三条是传感器给发动机ECU的反馈信号输出线；在EGR 阀关闭时产生1V以下的电压，在EGR阀打开时产生5V以下的电压。它是EGR系统中的重要传感器，一个损坏的EVP传感器会造成喘车现象、发动机产生爆震、怠速不良和其他行驶性能故障，甚至检查维护（I/M）尾气测试也不正常。 过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，电脑控制废气不参与再循环，避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，电脑才控制少部分废气参与再循环。而且，参与再循环的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中的NOx最低。
柴油机排出的废气辨别故障
柴油机排出的废气辨别故障 柴油机正常工作时，排出的废气几乎是无色透明的。工作不正常时，排出的废气则呈黑、白、蓝色。 (一)冒黑烟主要是喷入气缸的柴油雾化不好或未燃尽，在高温、高压下变成黑色炭粒，夹杂在废气中排出。防治办法如下：若柴油机超负荷，应检查、校正喷油嘴；若喷油器工作不良，应调整喷油器，直到雾化、射程、压力和喷射面积符合标准；若供油时间过迟，应调整供油提前角；若进、排气门间隙不对，应按规定调整气门间隙；若空气滤清器或消音器堵塞，应及时清除。 (二)冒白烟主要是柴油机温度过低，喷入气缸的柴油不能完全燃烧，柴油呈白色雾点或蒸汽状随同废气排出。另外，喷入气缸的燃油含有水份，也会使排气呈白色。防治办法如下：若发动机预热不够，温度过低，起动前应向水箱中加热水。必要时放出机油，加热后再加入；若燃油箱内有水，应检查漏水处并堵塞。然后，放掉有水油，加入无水油；若喷油器工作不良，应调整或更换喷油器，若供油时间过早，应调整供油提前角。 (三)冒蓝烟主要是大量的机油进入燃烧室燃烧造成的。防治办法如下：若系油底壳机油过多，超过规定高度，导致机油进入燃烧室，则应检查油尺，放出多余机油；若系活塞环开口在一条直线上或活塞环弹力不足、活塞环倒装及磨损过多或折断，导致机油上窜，则应错开环口，正确安装活塞环或更换不合格的活塞环；若系活塞与缸套筒磨损严重，应更换活塞和缸筒；若系气门杆与气门导管磨损，导致机油漏入气缸内，应更换磨损杆；若系空气滤清器油面超高，导致机油随空气吸入燃烧室，
则应倒掉多余机油）。 2、喷油器常见故障及影响 (1)喷油雾化不良当喷油压力过低、弹簧端面磨损或弹簧弹力下降时，会使喷油器提前开启、延时关闭，并出现喷油雾化不良现象，导致柴油机功率下降、燃烧不充分而排气管冒黑烟。 (2)密封失效、排白烟并伴有放炮声喷油器工作时，针阀体的密封锥面由于受到针阀频繁的强力冲击和磨料磨损，锥面会逐渐出现划痕或点蚀，配合锥面接触宽度增加，从而造成密封失效，使喷油器滴油。当柴油机温度低时，排气管有冒白烟现象；当柴油机温度高时，排气管除冒黑烟外，还会不时地发出放炮声。这时，若停止向该缸供油，排烟与放炮声则迅速消失。 (3)针阀卡死，无法喷油 柴油中的水分或酸性物质过量时会使针阀因锈蚀而被卡住；当针阀密封锥面受损后，气缸内可燃混合气也会窜入配合面并形成积炭，使针阀被卡住，喷油器无法喷油，致使该缸停止工作。 (4)内漏、喷油时间长、启动困难:当针阀在针阀孔内作频繁的往复运动时，如果柴油中杂质微粒直径过大，则会使针阀孔导向面逐渐磨损，致使喷油器内漏增加、压力下降和喷油时间延长，造成柴油机启动困难，工作时振动增大。 (5)喷油器与缸盖的结合孔漏气、窜油 若喷油器在缸盖上的安装孔内有积炭，铜垫圈不完好、不平整，以石棉板或其他材质代替紫铜材质，或垫圈的厚度不能确保喷油器伸出缸盖平
柴油车废气大该怎么处理
柴油车废气大该怎么处理 一、柴油汽车废气大的原因 1、喷油器工作不良：大泵车喷油器雾化不良或滴油，在柴油发动机低速时尤为明显，转速越低冒烟越大，可用单缸断油法逐缸查找，临时停止对某一缸供油时，冒黑烟的现象减轻或消失，在喷油泵工作正常情况下，则可判定为该缸喷油器有故障。应视情况分别对喷油器偶件进行清洗、研磨或更换。 不是只有大泵车才会冒黑烟，在排放升级后，车辆多了EGR系统，像供油量不均匀、喷射时间过早、雾化不充分都会导致冒黑烟。如果EGR阀发生故障关不严，车辆在行驶或怠速过程中，废气都会进入发动机。混入废气后，会导致气缸内进气侧空气含量减少，导致氧气减少，燃料燃烧不充分使得废气中碳元素的含量增高，废气就会变黑色。 2、供油提前角调整不当：供油提前角过小，后燃增加，燃料不能完全燃烧，形成炭烟而排出，造成排气冒黑烟。此时，应该把供油提前角调大到适当位置。 3、喷油泵供油量过大：供油量过大，所冒黑烟连续不断，而且油门越大，冒黑烟也越大，可用断油法检查，当某一缸停油后，若冒烟消失，在喷油器工作正常情况下，可断定该缸油量过大，应将该缸供油量适当调小，必要时拆下喷油泵，上试验台调试。造成供油量过大的原因是，喷油泵校正时有误差，造成油量过大;油泵油量调节螺钉松动，使油量增加;喷油泵挺杆上的正时螺钉松动，间隔角变动;烟雾限制器脱落，启动时冒黑烟特大。 4、空气滤清器堵塞：空气滤清器滤芯堵塞后，柴油机进气量减少，喷入气缸内同样多的柴油，没有足够的空气与之混合，柴油不能充分燃烧，产生黑烟。应对空气滤清器滤芯进行更换。 5、柴油发动机负荷过大：车辆在加速、爬坡或柴油机超负荷时，喷入燃烧室中的柴油增加，但过多柴油和空气混合不均匀，仍不可避免地出现局部空气不足的燃烧，柴油在高温高压缺氧的情况下分解、聚合成炭烟，随废气排出黑烟。应尽最避免在车辆运行中超负荷。 6、柴油质量不好：柴油机使用劣质柴油，或柴油中含有其他杂质燃油，使燃烧不充分而排黑烟。 7、其他原因：压缩比不够，气门间隙过大或过小，气门黏滞或气门和气门座的密封不严，活塞环、气缸套等磨损，都是造成柴油机冒黑烟的重要原因，因此，在判断时要对症分析，及时排除故障。
非道路用柴油机国三标准与国二、国一区别
非道路用柴油机国三标准与国二，国一的区别 《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国I、II阶段）》（GB20891-2007）标准，非道路移动机械用功率小于560kW的柴油机；在公路上用于载人（货）的车辆装用的第二台发动机；额定净功率不超过37kW，用于船舶驱动的，可参考本标准执行。非道路移动机械用柴油机排气污染物中的CO、HC、NO X、PMD的比排放量第I阶段如表1，第II阶段如表2
《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国三、四阶段）》 具体限值如下表： 对以上非道路用柴油机国三标准与国二、国一进行对比可知第三阶段有如下变化： 1、加严了污染物的排放限值 本标准限值要求与我国第II阶段限值对比见表32。 表32 非道路第II和第III阶段限制比较
从上表中我们可以看出：各功率段污染物的主要变化在THC+NOx，THC+NOx降低幅度约30%-40%，CO没有任何变化，PM只有19≤P max＜37 和P max＜8功率段有所降低，降低幅度分别为25%和20%。 我国19kW以下机型数量巨大，且排放水平低，污染物分担率占到了非道路用移动机械的90%以上，需要重点控制。 2、增加了耐久性的技术要求 引进了有效寿命的概念，有效寿命即保证非道路移动机械用柴油机及其排放控制系统（如有）的正常运转并符合有关气态污染物和颗粒物排放限值，且已在型式核准时给予确认的使用时间。详细要求见下表：
耐久性时间要求 3、增加了560kW以上柴油机的控制要求 560kW以上的柴油机主要应用于大型的矿山机械、发电机组等。虽然数量较小，但考虑到污染物总量减排的需要，也应对其进行控制。 4、增加了后处理系统的贵金属检测要求 催化转化器的贵金属含量与柴油机污染物的排放密切相关，对其加强检查，有利于柴油机污染物排放控制。
柴油机废气净化技术
柴油机废气TY添加剂净化技术在铁路无轨运输隧道施工中的试验和应用 第四分公司 潘泽全、刘勇 [摘要] ＴＹ柴油添加剂在内昆铁路无轨运输隧道中的试验和应用，取得了很好的效果。通过在柴油中掺入一定比例的ＴＹ柴油添加剂，使柴油机的废气得到了净化，有效地降低了有害气体浓度，从而减少了洞内污染，改善了作业条件，提高了施工进度，值得在今后的隧道施工中推广和应用。 1、前言 [关键词] 柴油机废气净化技术 目前，国内在2000m以下的隧道施工中普通采用无轨运输的施工方法。而无轨运输的机械产生的废气严重污染洞内施工环境，从而制约了施工进度。在选择了合理的机械配置后如何改善施工环境是提高无轨运输隧道施工进度的关键。由于许多国产内燃机工程机械装碴、运输设备无尾气净化设施，其排放的尾气中含有大量的油烟及有害气体，严重污染洞内施工环境，危害施工人员的身体健康，进而降低了施工进度，而部分进口施工机械的尾气净化给施工带来了便利，但由于进口机械价格高，使施工所用的机械设备投入加大，成本高，因此
难以在施工现场得到普遍应用。为了在不增加机械成本投入的前提下采用更方便的方法解决洞内空气污染，改善作业条件，保障工人的身体健康。为此，由上海铁道大学和中铁二局集团股份公司第四公司联合进行柴油机尾气净化科技开发，中铁二局四处内昆无轨运输隧道施工工程机械在使用的柴油中按一定的比例掺入由上海铁道大学研制的TY柴油添加剂，净化机械尾气，减少洞内污染。自九九年元月至九九年七月期间，分别在内昆线磨盘嘴隧道（1862m）和燕子坡隧道出口（680m）进行了试验，试验后的效果十分明显，减少了洞内工程机械作业产生的有害气体，净化了空气，改善了洞内作业环境，洞内作业人员身体健康得到了保障,从而缩短了装碴工序循环作业时间，对加快施工进展，促进洞内稳产、高产创造了条件。 2、洞内尾气净化的试验条件与方法： 2.1隧道施工方式，动力机械及环境情况 2.1(1)施工方式：采用新奥法正台阶开挖无轨运输。 2.1(2)ZLC40B侧卸装载机一台，4.5t东风自卸柴油发动机汽车三台，4.5t东风自卸汽油发动机汽车一台。 2.1(3) 环境情况：采用咸阳风机厂生产的SO－N08.4型隧道轴流通风机压入式通风，风管直径φ800mm，出风口距齐头掌了面约50m，洞内温度、湿度基本一致。
柴油机废气排放
柴油机废气过滤解决方案 作者：Ashish Mathur 来源：Ringer 柴油机被认为是热效率最高的 内燃机，所以在全世界被广泛地应用在重型车辆上。然而，随着人们日益关注柴油机废气对大气质量的危害，汽车和发动机制造商不得不开发有效的解决方案来抑制排放。 由于发动机的排量和驱动方式不同，现在有几种技术被应用在这个行业来处理柴油机废气中的颗粒物质和有害气体。 柴油机的发展趋势 柴油机在重型车辆和非道路车辆上的广泛应用已经有很长时间，近期在欧美市场上应用柴油机的客车和轻型卡车激增。这种增长部分是由于油价上涨刺激了对高效率柴油机的需求。 然而，伴随着柴油机数量的增长，人们也越来越关注其排放的废气对空气质量的影响。废气中的污染气体如碳化物、氮化物（NOx ）和颗粒物质被认为是危害健康的主要污染物。 排放法规的发展趋势 欧美制定洁净空气法规的机构采用柴油机排放标准中要求，使用颗粒物过滤器来满足颗粒物的排放限制。欧洲的新排放法规中，颗粒物和氮化物的排放量比目前的标准少三分之一。 图1为欧洲的新排放法规的发展趋势，这些日益复杂的排放控制要求过滤器具有较高的孔隙率、低的流动损失以及高的过滤效率。 图1. 欧洲废气排放法规（左）和CO2排放法规的趋势（右） （来源: www.isuzu.co.jp ）
目前柴油机排放后处理的技术措施 柴油机的排放物主要包括气体排放物，如CO、CO2、NO、NO2和颗粒排放物，包括碳和碳氢化合物。 CO和碳氢化合物的去除 柴油机催化氧化转化器（DOC）被用来氧化排气气流中的污染气体，它可以和消音器集成在一起。 在许多封闭曲轴箱柴油机中，NOx、HC和有毒有害气体被直接重新引入进气系统再次燃烧，而不是排到外界污染大气环境的。 NO和NOx的去除 选择性催化系统（SCR）能够通过在废气中喷洒尿素或者氨水，将NOx的排放减少60-90%。然而，由于储存空间的需要，只能用在大型发动机上。 细长的NOx催化器（LNC）与选择性催化系统（SCR）类似，不同的是，LNC向柴油机废气中喷的是柴油而不是尿素。 废气再循环（EGR）设备将发动机废气的一部分送回发动机，降低燃烧温度的峰值，从而减少NOx的排放。废气再循环设备已被用于码头机械、建筑设备和公路车辆发动机上。该项技术能将NOx的排放减少40-50%。 柴油机的颗粒物（DPM） 柴油机颗粒物的控制基本上靠两个过滤器，即柴油机微粒过滤器（DPF）和一次性过滤元件。 柴油机微粒过滤器一般是应用蜂窝状或者网状器具，放置在排气管内，物理捕集或者氧化颗粒物。收集到的颗粒物连续或者定期地通过加热再生从过滤器中被移走。 另一种柴油机颗粒物处理装置是采用一次性过滤元件的过滤装置，其应用日渐增多。由于