试述柴油机清洁排放控制技术的发展
柴油机发展的趋势
柴油机发展的趋势
1. 节能环保：柴油机发展趋势是越来越注重能源效率和环保性能。
新一代柴油机采用了更加高效的燃烧技术，可以大幅降低污染物排放，同时提高油耗效率，减少能源浪费。
2. 智能化与自动化：随着信息化水平的不断提升，柴油机也向着智能化和自动化方向发展。
例如，采用机电一体化控制技术，柴油机可以实现自动调节，提高工作效率和安全性能，降低维护成本。
3. 多品种、小批量生产：随着市场需求和技术进步的变化，柴油机制造商越来越倾向于小批量多品种的生产方式。
这需要柴油机制造商提高生产灵活性和适应能力，增加产品差异化，同时保证产品质量和稳定性。
4. 混合动力与电动化：柴油机的发展趋势将逐渐向混合动力和电动化方向发展。
一方面，混合动力技术可以通过电力辅助提升柴油机效率，达到更高的性能和经济效益。
另一方面，电动化技术也可以带来更加清洁、环保和高效的柴油机解决方案。
国四大马力柴油机后处理技术路线
国四大马力柴油机后处理技术路线国四标准是指中国针对柴油车排放的一项污染控制标准，于2008年开始实施。
在国四标准下，柴油车的排放要求更为严格，需要配备一系列的后处理技术来净化排放物。
本文将介绍国内四大马力柴油机后处理技术路线。
国四标准要求柴油车的颗粒物（PM）排放控制在每公里0.025克以下，氮氧化物（NOx）排放控制在每公里3.5克以下。
为实现这一目标，国内发展了四大马力柴油机后处理技术路线，分别是颗粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）、选择性催化还原（SCR）和低温尿素溶液喷射系统。
首先，颗粒物捕集器（DPF）是国内柴油车颗粒物排放控制的关键技术之一。
DPF是一种静电过滤装置，可以有效捕集柴油车尾气中的颗粒物。
它通过细小的孔道和滤芯来过滤颗粒物，从而减少对环境的污染。
在柴油车尾气中通过颗粒物捕集器后，排出的尾气中的颗粒物浓度将大大降低。
其次，氧化催化器（DOC）也是国内柴油车排放控制的重要技术之一。
DOC主要用于氧化柴油车尾气中的气态污染物，包括一氧化碳（CO）和氢气（HC）。
氧化催化器中的贵金属催化剂可以在高温下催化气态污染物的氧化反应，将其转化为对环境无害的物质。
通过氧化催化器的作用，柴油车排放的一氧化碳和氢气浓度将显著减少。
第三，选择性催化还原（SCR）是一种用于减少柴油车尾气中氮氧化物排放的技术。
SCR系统主要由催化剂和尿素溶液喷射系统组成。
柴油车尾气中的氮氧化物在催化剂的作用下与尿素溶液中的氨气（NH3）发生化学反应，最终转化为对环境无害的氮气和水蒸汽。
选择性催化还原技术可以有效降低柴油车的氮氧化物排放。
最后，低温尿素溶液喷射系统也是国内柴油车后处理技术的关键部分。
这一系统能够通过向排气管中喷射低温尿素溶液，将尿素溶液分解成氨气。
在SCR催化剂的作用下，氨气与尾气中的氮氧化物发生化学反应，将其转化为无害的氮气和水蒸汽。
综上所述，国内四大马力柴油机后处理技术路线是颗粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）、选择性催化还原（SCR）和低温尿素溶液喷射系统。
浅谈柴油车尾气排放控制技术及发展趋势
提高喷油 压力可以有效地 降低柴油机 的微粒排放 ； 减 少燃油平均 滴径 ， 促进混合气形成 ； 降低 发动机最大压力升高率 、 降低燃烧噪声 。
３ ． 喷 油 正 时 与 喷 油 速率 的 配合 控制柴 油机的喷油正 时是控制柴油 机排 放的重要手段 ， 推迟唢 油 正时是 降低 柴油机排 放中 Ｙ Ｏ ｘ 浓度的简单而有效的措施之一 。ＮＯ ｘ 对 喷油 正时 的影 响非常敏感 ， 当喷油 正时与设定值 相差 １ Ａ时 ， ＮＯ ｘ 将 提高 ｌ ５ ％左右 。为 了减少 Ｎ Ｏ ｘ 的排放 ， 喷油正时正在逐步｝ 佧迟 ， 向上止
果。
柴油 车 排 放 污染 物 中含 有 大量 的一 氧化 碳 （ Ｃ Ｏ ） 、 氮 氧化 合 物 （ Ｎ Ｏ ） 、 碳氢化合物 （ ＨＣ） 、 二氧化硫 （ Ｓ Ｏ ： ） 、 二氧化碳 （ Ｃ Ｏ ） 和微粒 （ Ｐ Ｍ） ， 这些 物质对人类和整个生态环境危害极大。 其 中Ｃ Ｏ与血红蛋 白结合致使 人体 缺氧 ， 引起 头痛 、 头晕 、 呕吐 ， 并 危害 中枢 神经系统 ， 造成感觉 、 反应 、 理解 、 记 忆等机能 障碍 ， 严重时造 成死亡 ； Ｎ Ｏ 进入肺泡后 能形成亚硝酸 和硝酸 ， 对肺组织 产生剧烈 的刺 激作 用 ， ＮＯ 还 可与 ＨＣ受 阳光 中紫外线照射 后发生 化学反应 ， 形成光 化学 烟雾 ； ＨＣ是产 生光化学烟雾 的重要成分 ， 光化学烟雾 能刺激眼结 膜引起流 泪并导致 红眼症 ， 同时对鼻 、 咽、 喉器官均有刺激作用 ； 很 少量 的Ｓ Ｏ 也会逐 渐在催化 剂表面堆 积 ， 造 成催化剂 中毒 ， 而且Ｓ Ｏ 还是 造 成酸雨 的主要物 质 ； Ｃ Ｏ 的剧增 导致 温室效应 ， 会使 全球气 温上 升 ， 使 人 类 和动植 物赖以生存的生态环境遭 到破 坏 ； Ｐ Ｍ是柴 油发动机燃料燃 烧 不 完全的产物 ， 其 内含有 大量的黑色碳 颗粒 ， 能影 响道 路上的能 见度 ，
浅谈柴油机排放性能控制技术
３１１ 喷 油 系统 的改进 ．．
合 理 的喷 油规 律应 该是 ：初
期 喷油 速率不 宜 过高 ，以抑制 Ｎ Ｏ 生成 ；中期应 急 速 喷 油 ，提高 喷油 速 率和 喷油 压 力 ，以加速 扩 散燃 烧速 度 ，防止 Ｐ 升 高和 热效 率 的 恶化 ；后 期要 迅 速 结束 Ｍ
喷射 ，避免燃 烧不 完全及 Ｐ Ｍ增 加 。
欧 ５的排 放法 规 基本 上采 用更 为常 规 的发 动机 技 术 和 选择性 催 化还原 （Ｃ ） Ｃ Ｓ Ｒ ，Ｓ Ｒ技 术作 为满 足我 国 国Ⅳ 排 放标 准 的 一种 可选 技 术 ，已被 国 内生产 企 业 采用 。 日本 ２ ０ ０ ９年 和美 国 ２ １ 法 规还 在 早期 法规 技 术要 ０ ０年 求 的基 础 上 逐 步拓 展 ，不 过 ， 与轻 型 车柴 油 机 一 样 ， 将会 有一 些先 进 的燃 烧策 略 出现 ，以解决 低 负荷 排放
１ ０． § ３ ｒ Ｔ ）
发 现 改 进 后 ，Ｎ 降 低 ６ ～１％ ， Ｐ 降 低 ８ ～ Ｏ ％ ３ Ｍ ％
１ ％，但燃 油经 济性 略有 恶化 。 ５ 提 高喷 油压 力 和减小 喷 孔 直径 可 以使 燃 油 的喷雾
颗粒 进 一 步 细化 ，以增 大燃 油 和空 气 接 触 的表 面 积 ， 加速燃 油 和 空气 的混 合 ，明显 地 降 低 颗粒 Ｐ 中碳 的 Ｍ
别是 ２ ０ 年 、２ １ ０８ ０ ０年 、２ １ ０ ２年 ；２ ０ ０ ７年 发布 了非 道 路用 柴 油 机 有 害排 放 强 制性 国家 标 准 ，并 于 ２ ０ ０ ７年
１ ０月 １日开 始实施 。
要 求 。但 是这 些减 少 措施 往 往 会 增加 Ｎ Ｏ的排 放 ，这
柴油发动机尾气排放与控制技术研究
柴油发动机尾气排放与控制技术研究摘要：近年来，不难发现，经济的增长和科技的进步让人们越来越注重对于生活品质的追求。
然而，在不断挖掘欲望和满足我们潜在需求的同时，我们所做的一系列实践行为也对周围所生活的环境造成了一定的压力。
大气环境污染就是一个非常严重的问题，相关部门应该对此给予足够重视，有必要针对于柴油发动机尾气的排放进行有针对性的研究，并采取合理的技术对于尾气排放进行控制和处理，以提升柴油发动机尾气排放的控制能力，仅供参考。
关键词：柴油发动机；发动机尾气；尾气排放；尾气控制前言：随着汽车行业的日益兴起，汽车使用数辆与日俱增，这直接导致汽车尾气问题变得日益严重。
尤其是针对于柴油发动机，其尾气也会产生一定的排放物，对于人们的生命和生活健康造成了严重的威胁，而且尾气排放的同时还会对大气在带来危害，影响人们的长期可持续发展。
为此，针对这些问题，我们应该对尾气进行合理处理，不断控制其排放效果，减少其对于环境和人类的污染，相关人员应该对此给予足够重视。
1柴油发动机尾气排放现如今，人们对于柴油发动机的大量使用会产生大量的尾气排放，造成了严重的空气污染，对于环境的长期可持续发展带来了严重的影响。
为此，需要从生态环境的角度出发，认识到柴油发动机所产生的尾气排放问题的重要性，并采取相应的技术措施对其进行解决。
不难发现，柴油发电发动机主要的污染物就是废气污染，在柴油发动机之中，废气污染物产生来源主要分为两种，主要内容涵盖以下两个方面：一种是工作时所产生的废气，也是在工作期间由原料燃烧而引起的废气，这些废气是难以避免的；与此同是，另一种的废气排出的是由于汽车在行驶过程当中所产生的汽车尾气，就是我们在生活中随处可见的这些尾气，这对于我们的环境造成了严重的干扰，需要采取合理的措施对其进行有效解决。
机动车尾气主要包含的成分：一氧化碳，碳氢化合物，氮氧化物，微粒碳烟，二氧化碳以及水等诸多物质，其中一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物以及微粒和碳尘都对环境具有严重危害性。
柴油机排放物的危害及控制技术
内燃机与配件0引言柴油机的最大特点在于拥有高热效率和大功率等，并且还具有一定的经济性和可靠性，正是因为具备这些优势使其在够工程机械领域中具有极其广泛的应用，如常见的挖掘机、大型卡车等都是以柴油机为动力。
从柴油机在工程机械领域中的应用情况来看，虽然柴油机具有一定的优势，但是根据相关调查研究表明柴油机排放的尾气中含有较多的有害物质，不仅会对空气环境造成污染，还能影响到人类正常的生活，以及对人们的身心健康发展容易造成不利影响。
近年来随着环保事业的不断发展，人们清楚意识到柴油机排放物的危害性并积极采取相应的控制措施降低其排放物造成的影响。
1柴油机的有害排放物与危害根据柴油机排放的有害物质进行检测和分析可知，其中包括了CO 、NO X 、HC 、SO X 和PM ，其中PM 是一种碳烟颗粒，这些有害物质主要是以气、液和固相等形式存在于空气中。
气相排放物包括了CO 、NO X 和气态碳氢；而液相排放物主要含有SO X 和液态碳氢；最后的固相排放物主要是一种较为微小的球状碳粒，其表面会吸附着HC 和SO X ，这些有害排放物对空气环境造成了极大的恶劣影响，甚至还会对周边居民的身体健康埋下严重的隐患。
①CO 属于是一种无色无臭的物质，其最大特征是不完全燃烧，且带有一定的危害性，当这种有害气体被人们在无意中吸入体内，会在人体内与血红蛋白相结合，以此形成碳氧血红蛋白，如此便会影响到人体的正常氧气运送，则会导致人出现恶心和疲惫等现象，尤其严重的话会导致人出现窒息死亡的问题。
此外一氧化碳也会导致人出现慢性中毒的症状，一般出现一氧化碳中毒症状的人会出记忆力减退等问题，这对人体的伤害是非常严重的。
②NO X 是一种能够在空气中与高温高压环境下产生反应而出生成的一种有害物质，主要是以氧化氮和二氧化氮为主。
依据相关调查数据可知这种有害物质具有较强的毒性，不仅会对周边区域生物的发育成长造成不利影响，还会对人体的健康造成极大的破坏，其中氮氧化物则是形成酸雨等的有害物质之一，由此可见该排放物具有较重的危害性。
船舶柴油机排放和控制技术介绍
４ ５ ． ｎ
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了修 正 ， 规定 ： 船 舶 柴 油 机 的排 放 要 求 于 ２ ０ １ １ 年达
￣ Ｊ ｌ Ｔ ｉ ｅ ｒ １ Ｉ 标准 ， ２ ０ １ ６ 年达Ｔ ｉ ｅ ｒ ｍ标 准 。 在 这种 严 峻形 式下 ， 满足 新 的排 放 法规 的新技
王 虎
（ 合肥 熔安动 力机械 有 限公 司） ［ 摘要 ］ 随 着大 气环 境 恶化 ， 国际上对 船舶 柴 油机 的排 放要 求越 来越 严格 。世 界各 国主要 的船 舶 柴油机 制造公 司和研 究所都在积 极 开发降低 柴 油机排放 的新技 术 。本文 主要 介 绍 了 目前 船舶行
间。
② Ｔ ｉ ｅ ｒ ｌ ｌ Ｉ 标 准不适 用于 ：
（ ａ ） 船 长 小于２ ４ 米， 经特 殊设 计 并仅 用于娱 乐 目 的的船上 安装 的柴 油机 ： （ ｂ ） 船 上 主机 额 定 功率之 和 小 于７ ５ ０ ｋ Ｗ 船 舶 上
２ 船 舶 柴 油 机 排 放 法 规
王
虎： 船 舶 柴 油 机 排 放 和 控 制 技 术介 绍
３ 柴 油 机 主 要排 放 物 的 危 害
柴 油 机 在 燃 烧 过 程 中产 生 的 有 害 成 分机 主 要 排 放 物 的 生成 机 理
的新 技术 ， 来满 足 日益 严格 的排放 法规 。
标准 ： 当船 舶 在排 放 控 制 区外 航 行 时 ， 应 至 少符合
Ｔ ｉ ｅ ｒⅡ标 准 。 国际海事组 织将 于２ ０ １ ２ 年起 并不迟 于
柴油机节能技术及发展趋势
柴油机节能技术及发展趋势-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII柴油机节能技术及发展趋势摘要：随着能源紧缺和环境污染问题的日益严重，当前国内外法规对柴油机节能与排放的要求越来越高，柴油机节能减排技术发展面临着新的挑战。
文章主要从柴油机节能减排技术的几个方面介绍了柴油机技术的发展现状，分析了当前柴油机在节约能源以及降低污染物排放方面的研究进展，讨论了二十一世纪柴油机环保与节能技术的发展趋势。
关键词：柴油机、节能技术、电控喷射、涡轮增压1.引言1882年德国人狄赛尔提出了柴油机工作原理，1896年制成了第一台四冲程柴油机。
一百多年来，柴油机技术得以全面的发展，应用领域起来越广泛。
大量研究成果表明，柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。
由于它的高效、节能等性能在汽车动力中受到高度重视,特别在近现代,柴油机的应用趋势在逐渐扩大,由于柴油机对能源消耗较大,对环境污染特别严重,所以对该项污染问题不能忽视,全世界的能源枯竭和发动机尾气对世界的污染日益严重,全世界在对节约能源和汽车尾气排放上有了更高的规定。
柴油机燃油经济性和排放关系未来柴油机发展的关键问题。
在美国、日本以及欧洲100%的重型汽车使用柴油机为动力。
在欧洲，90%的商用车及33%的轿车为柴油车。
在美国，90%的商用车为柴油车。
在日本，38%的商用车为柴油车，9.2%的轿车为柴油车。
据专家预测，在今后20年，甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。
世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予了高度重视，从税收、燃料供应等方面采取措施促进柴油机的普及与发展。
随着先进柴油技术的发展，柴油发动机冒黑烟，噪音高，振动大等问题得到解决，柴油机较同排量汽油机可节油25%以上的优势得以显现。
近年来，柴油轿车在国际上，特别是欧洲，取得了很大发展。
到2007年，西欧柴油轿车销售已占轿车销售市场份额的54%，在部分国家（如法国）已占70%以上。
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试述柴油机清洁排放控制技术的发展
发表时间：2016-08-04T16:13:06.313Z 来源：《中国科技教育（理论版）》2016年6月作者：马宏伟[导读] 以新一代燃烧技术的发展、演变及特征为出发点，从燃料改质技术、缸内净化技术和后处理技术三方面归纳了柴油机清洁排放控制技术研究的发展。
重点分析了各种技术的特点以及对发动机排放的作用与影响。
马宏伟
哈尔滨市阿城区交界街道办事处农业综合服务中心黑龙江哈尔滨 150312 摘要以新一代燃烧技术的发展、演变及特征为出发点，从燃料改质技术、缸内净化技术和后处理技术三方面归纳了柴油机清洁排放控制技术研究的发展。
重点分析了各种技术的特点以及对发动机排放的作用与影响。
关键词清洁排放烯料改质燃油优化后处理控制技术1引言
传统柴油机所造成高的PM和NOx排放的根本原因在于油气混和不好。
油气混和不好是由于柴油机固有的燃烧方式所决定的(柴油机属于燃料喷雾扩散燃烧)。
燃油在压缩冲程末期被喷入缸内，经过短暂的滞燃期开始自燃着火。
由于燃油与空气混合时间短，而且在着火开始时，喷射尚未结束，结果造成了燃烧室内存在因许多局部“很浓”的适宜碳烟产生的区域，以及当量比为1附近的有利于NOx产生的区域(燃烧火焰温度高达2700K)。
柴油机这种非均质燃烧的固有性质，使它必然存在NOx和碳烟排放的最低限值。
2排放控制的措施和应对方案在今天环境破坏和资源枯竭的双重压力下，各国政府都先后通过各种法律、法规来对农机和汽车市场进行规范，主要技术路线有：燃料改质技术、缸内净化技术及后处理技术。
2.1燃料改质技术
燃料特性对放热率以及自燃着火特性有着显著的影响，这给燃烧过程的控制提供了可能，即通过混合燃料、添加剂、燃料预等各种措施使燃料的自燃着火特性改变，从而实现控制燃烧过程的目的。
以下是各种燃烧改质技术的方法和特点介绍。
（1）减少燃油中芳香烃的成分，可以减少NOx的排放；
（2）根据燃油的馏程，合理提高燃油的十六烷值，能有效降低NOx的排放；
（3）乳化处理。
在柴油中加入适当的乳化剂，通过乳化燃料中水的汽化降低缸内燃烧湿度，减少NOx的排放；
（4）降低硫含量。
含硫量增加，除了会使燃烧过程所产生的硫酸盐固体颗粒增多外，还由于中间产物能够催化碳烟生成，使总的颗粒物数量增加；
（5）掺烧消烟剂。
在燃油中添加钡、镁、锌等可溶性碱化盐或中性盐，可以减少碳烟的排放；
（6）添加含氧燃料。
提高柴油中的氧分子含量，有助于降低碳烟的排放。
2.2缸内净化技术
现代柴油技术的发展为控制柴油机混合气的形成和燃烧优化，以及清洁排放提供了更好的控制最高温度，抑制NOx的增加。
进气中冷技术可降低进气温度，进一步增加发动机进气量，从而降低燃烧温度，控制NOx的生成。
2.2.1排气再循环技术
排气再循环（EGR）是降低发动机NOx排放的有效技术手段。
EGR对NOx排放的降低作用主要来自于再循环排气对燃烧过程的影响，包括热作用、稀释作用、进气温度作用和化学作用等几个方面。
2.2.2可变气门技术
基于可变气门技术的可变压缩比技术，可以改变混合气的密度、压力和温度，从而对燃油的自燃过程产生影响。
降低有效压缩比，可以降低缸内的温度和压力，使得NOx排放大幅降低。
同时，降低有效压缩比还可以利用较大的膨胀比，实现米勒（Miller）循环，使做功能力增强。
2.2.3燃油喷射技术
以共轨技术为代表的多次喷射技术，被越来越多地应用到新一代清洁、高效柴油机的开发上。
多次喷射技术不仅用于缸内燃烧净化，而且被用于后处理系统中的NOx以及颗粒捕捉器等的再生。
2.2.4电控技术
就柴油机先进燃烧模式的控制方法而言，诸多先进的模式（HCCI、PCCI、LTC），排气再循环技术和增压技术是其实现的重要手段。
为了得到稳定的、精确的燃烧过程，柴油机燃烧控制已出现较复杂的闭环控制。
其中包括基于缸内的控制技术和气路的控制技术。
基于缸压的控制技术，可以直接对缸内压力和最大压升率等重要参数进行监控，对燃烧相位、IMEP（指示平均有效压力）、最大缸内压力和最大压升率等重要参数进行闭环控制，也便于发动机燃烧故障诊断，其对过程的控制更直接、更准确；气路的控制技术，是一种基于模型的控制，传感器成本低，但需要建立气路系统的动态模型，通过动态模型来评估或直接监测气路中重要的参数状态（EGR率、进气流量、进气氧浓度、进气温度等），以对气路系统的控制参数和喷油参数进行调整，从而达到控制燃烧过程的目的。
2.3后处理技术
在传统燃烧技术优化过程中，衍生出两条不同的技术途径。
一条是通过排气再循环（EGR）把NOx降下来，然后通过排气后处理装置——主要是微粒捕集器或微粒氧化器来降低微粒排放；另一条途径是通过燃烧系统优化，把微粒降下来，但同时允许NOx升高。
然后，在排气后处理系统中，通过后处理器降低NOx的排放量。
2.3.1燃烧优化+SCR路线
该路线的主要特点是通过燃烧过程的优化来控制PM，以满足排放的要求。
此时NOx的原始排放会有较大幅度的升高，然后通过SCR 技术来有效降低NOx的排放。
农用、车用柴油机SCR的还原剂主要采用名称为“添蓝（Adblue）”的尿素水溶液，通过喷嘴将尿素喷入排气管道分解为氨气作为还原NOx的还原剂。
2.3.2 EGR+BPF路线
该技术路线的主要优点是，与SCR技术相比不需加装体积庞大的添蓝罐和加注添蓝液，不需要建设添蓝加注站，对基础设施建设的依赖程度较低。
采用EGR+DPF路线的主要缺点是，采用EGR后会导致经济性变差，DPF对燃油中的含硫量比较敏感，抗硫中毒能力差；排气中的盐类物质会造成捕集器堵塞，使排气背压升高，燃油经济性恶化；DPF需要再生。
3总结
综上所述，随着人类社会对环境保护意识的加强和国家对农机、汽车法律法规的进一步完善和日益严格，柴油机清洁排放控制技术得到了全方位、多角度深入的研究。
发动机的排放控制技术始终要服从于缸内燃烧控制和发展的需要，只有通过不断地改进和优化，才能到达最终清洁排放的目的。