汽车柴油机排放控制系统

柴油机燃油系统的技术路线

柴油机燃油系统的技术路线国Ⅳ排放，国内主流厂家比较认可SCR技术路线。

预计国Ⅳ时代，高速物流用牵引车会采用SCR技术路线，而对于中短途载货车及自卸车将会采用EGR+DPF技术路线。

汽车排放是指从废气中排出的CO、HC＋NOx、PM等有害气体。

为了抑制这些有害气体的产生，促使汽车生产厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头。

目前世界上排放法规主要有三个体系，即欧洲、美国和日本的排放法规体系，其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准，所以下面重点介绍欧洲排放法规的要求。

A、欧洲排放标准欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC，即现在的欧盟EU）的排放指令共同加以实现的。

排放法规由ECE 参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。

汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前已实施若干阶段，1992年之前为欧0阶段，具体实施时间及排放标准见表1。

欧0阶段：采用纯机械式的供油系统（燃油泵或柴油泵）和自然吸气技术。

欧Ⅰ阶段：在欧0发动机的机械供油系统（燃油泵）基础上，主要辅以废气涡轮增压技术。

欧Ⅱ阶段：在欧Ⅰ发动机平台上适当改进，主要辅以废气涡轮增压（水空）中冷技术或废气涡轮增压（空空）中冷技术，供油系统没有本质变化。

欧Ⅲ阶段：对欧II发动机平台进行重大升级，主要是供油系统发生了本质变化，实现了供油系统由机械式控制向电子控制的转化，主要技术路线包括电控泵喷嘴、电控高压共轨、电控单体泵和电控H泵+EGR。

EGR（废气再循环）技术主要是针对有害气体（NOx）设置的排气净化装置，它将一部分排气循入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧，以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成。

欧Ⅳ阶段：在该阶段，PM与NOx的排放都做了进一步限制，其技术路线是在欧Ⅲ发动机基础上，供油系统没有本质变化，主要是采取一系列机内净化技术如提高供油系统的控制灵敏性和压力，燃烧室和进气等进一步优化，并综合使用机外净化（后处理）技术。

车用柴油机排放控制及欧Ⅱ阶段技术方案

【．１ＤＯＮＥＧＦＮＧｔｍｏｉｅＥｇｎｅｎｓａｃｎｔｕｅｏＭ，Ｓｉａ４２０１ｈｎ；２Ｅｅｇｎｎｍｉｓ．ＡｕｏｔｎｉｅｒｇＲｅｅｒｈＩｓｉｔｆＤＦｖｉｔｈｙｎ４０，Ｃｉａ．ｎｒｙａｄＤｙａｃＥｎｉ
Ｎ但ＰＯ，Ｔ增加。当然，佳的方案是预喷＋喷油率最控制。
欧Ⅱ
７Ｏ１．５２ｏ．．ｏ３９１
摘要：阐述了降低排放的关键技术，包括缸内控制、废气再循环、可变涡轮增压、阀、４气共轨和排气后处理技术。介
绍了东风汽车公司柴油机满足欧放； Ⅱ 柴排欧中图分类号：４４１Ｕ６．７文献标识码：Ａ文章编号：０５２５（０２０．０５０１０．５０２０）２０１．４
ＥｒＩｅｓｉｎｒｇｌｔｎＭｒｕ０ｗｒ．ｕｏ１ｍｉｓｅｕａｉｓｉＤＦａｅｐｔｆｒａｄｏｏｎＫｅｒｓｅｇｎｍｉｓｏ；ｒｙｗｏｄ：ｎｉｅｅｓｉｎＥｕｏＩ１
ｎｅｉｇＩｓｔｔｏｕｚｏｇＳｉｃｅｒｔｕｆａｈｎｃｎｅ＆ｔｈｏｇｎｖｒｉ，ｈｎ４０７，ｈｎ）ｎｎｉｅＨｅｅｎｌＵｉｅｔＷｕａ３０４Ｃｉａｃｏｙｓｙ
Ａｂｓｒｔｔａｃ：Ｔｈｅｋｙｔｃｎｏｏｅｏｌｗｅｈｘａｔｅｉｓｏ，ｉｃｕｄｔｅｉ —ｃｌｎｒｃｎｔｏ，ｅａｓａｅｉｕａｔｎ，ｅｅｈｌｇｉｓｔｏｒｔｅｅｈｕｓｍｓｉｎｎｌｄｅｈｎｙｉｄｅｏｒｌｘｕｔｇｓｒｃｒｌｉｈｃｏｖｉａｌｅｍｅｒｕｒ，一ｖｌｅ，ｏｍｏａｌａｄａｔｒ—ｔｅｔｅｔａｅｐｅｅｅＡｎｈｅｈｎｌｇｅｅｎｄｐｔｄｔｈｅａｒｂｅｇｏｔｙｔｂｏ４ａｖｃｍｎｒｉｎｆｅｒａｍｎｒｒｓｎｔｄ．ｄｔｅｔｃｏｏｉｓｂｉｇａａｅｏｔ

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ＹＯｘ浓度的简单而有效的措施之一。ＮＯｘ对喷油正时的影响非常敏感，当喷油正时与设定值相差１Ａ时，ＮＯｘ将提高ｌ５％左右。为了减少ＮＯｘ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（ＣＯ）、氮氧化合物（ＮＯ）、碳氢化合物（ＨＣ）、二氧化硫（ＳＯ：）、二氧化碳（ＣＯ）和微粒（ＰＭ），这些物质对人类和整个生态环境危害极大。其中ＣＯ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；ＮＯ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ＳＯ也会逐渐在催化剂表面堆积，造成催化剂中毒，而且ＳＯ还是造成酸雨的主要物质；ＣＯ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；ＰＭ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，

柴油电控系统

图2-34电控分配泵喷油时间控制框图
柴油电控技术的发展
• 随着柴油机排放法规的日趋严格、并进一步提高燃油经济性、提高安全驾驶性能等社会的要求的背景下，从20世纪80年代开始，柴油机电控控制喷油定时和喷油量经历三代变革：第一代 ( ) 凸轮压油、位置控制第二代 ( ) 凸轮压油、时间控制第三代 ( ) 共轨蓄压、电磁阀时间控制
分配式喷油泵组图
结构认知
• • • • • • 液压式喷油提前器调速器喷油泵喷油器柱塞偶件、出油阀偶件、针阀偶件滑片式输油泵、压力调节阀、回油螺钉
液压式提前器
滚轮架
• 柴油机的喷油正时像汽油机的点火正时一样,必须随着发动机的转速和负荷的变化而变化, 以获得最佳性能. 为此,VE分配泵设有一个液压式喷油提前器.
4.最高转速运行（加速踏板踩底）
• 将调速手柄置于最高挡块上，油量控制滑套移到右最大供油位置。转速由中速提高到最高速控制弹簧处于最大伸长量此时飞块离心力与控制弹簧的张力达到一个新的平衡力。若柴油机转速超过规定的最高转速，调速器都会立刻起作用，减少供油量，防止飞车。
动画
5 .最大供油量的调节
支点
转矩校正杆挡销校正弹簧
当转速超过校正转速时，飞块推动滑套向右移动，此时校正杆绕支点逆时针转并压缩校正弹簧，同时向左拨动溢流环，减少供油量。反之，增大供油量。
大气压力补偿装置
功用：是随着大气压力的降低或海拔高度的增加自动减少供油量，防止柴油机冒黑烟。当大气压力降低时：大气压力感知盒向外膨胀，推动推杆向下移动，并带动调速器的杠杆机构向减少供油的方向移动，减少供油量。
压力调节阀、

国Ⅳ标准下的柴油机排放控制技术

２０ｌ３
国 Ⅳ 标准下的柴油机排放控制技术
伍小敏，杨超
（长安大学汽车学院，陕西西安７１００６４）
摘
要：根据国家汽车污染物排放标准实施计划，２０１１年７月１日起，轻型汽油车、气体燃料点燃式汽车开始
第１期
２０１３矩
陕西交通职业技术学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａａｎｘｉＣｏｌｌｅｇｅＯｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｎ０．１
执行国Ⅳ标准。但柴油车却因为技术升级问题，不得不推迟实施国Ⅳ标准。本文将重点探讨国Ⅳ标准下柴油车
的排放控制技术，以适应即将到来的更严格的柴油车排放法规。关键词：柴油车；排放污染物；控制技术；国Ⅳ标准中图分类号：Ｕ４６４．１７２文献标识码：Ａ文章编号：（２０１３）０１－００２８－０４
ｏｌｉｎｅｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｇａｓｉｇｎｉｔｉｏｎｖｅｈｉｃｌｅｓｂｅｇｉｎｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇｔｈｅｓｔａｇｅ１ＶｏｆｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｏｎＪｕｌｙ１ｓｔ．２０１１，ｗｈｉｌｅ
质、成本及柴油车污染物控制技术升级问题，不得不推迟实施。原定于２０１０年１月１Ｅｔ实施的３．５吨以上柴油车国 Ⅳ标准，推迟两年实施；３．５吨以下柴油车则推迟了３年，在２０１３年７月１日实施国Ⅳ

柴油发动机电控系统—柴油机电控系统概述

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二、柴油机发动机电控技术的应用背景
• 日益紧迫的能源与环境问题迫使人们对越造越多的汽车进行严格的排放控制和提出更高的节能要求；
• 每天频繁发生的交通事故，给人们的生命和财产带来极大的威胁，这对汽车行驶的安全性能提出了更高要求。
• 随着科技的进步和计算机、新材料及新工艺等在发动机上的应用，已使发动机的结构和性能焕然一新
时和喷油量。 • 独立控制喷油时间 • 燃油喷射能力加强 • 不能独立控制油压
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一、电控技术的发展及优缺点
第三代，时间—压力控制式 • 利用电磁阀控制喷油正时和喷油量，高压泵控及
控制阀来控制喷油压力。 • 高压油泵供油 • 控制阀控制燃油压力 • 高压柴油存贮在共轨 • 电磁阀独立控制喷油
量、喷油正时和喷油速率
第一章认识柴油机电控系统
1.1 柴油机电控技术概述
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一、柴油机电控技术的发展及优缺点
第一代，位置控制式 • 电子调速器替代机械式离心调速器 • 电机驱动油量控制套筒 • 控制油喷量术的发展及优缺点
第二代，时间控制式 • 利用高速电磁阀的开启或闭合时间来控制喷油正
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Cx Hy Sz + O2 + N2
CO2 + H2O + N2 + O2 + NOx + HC + CO + SOx + C
柴油空气
主要排气成分排气中的微量成分
微粒排放物( PM) 可见污染物排放
柴油机：主要是 NOx, PM 第5页
三、柴油机电控系统的应用特点
• 电子装置运行精确 • 容易实现自动控制系统 • 电子装置能向车辆提供广泛的信息 • 电子部件比机械部件更容易装到发动机上 • 采用电子电路能够做到更高的集中程度 • 电子部件很少受原材料的限制，从长远看，电控发动机的成本将降

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。

车用柴油机排放控制技术研究

括润滑油、未燃燃料、Ｈ、碳烟等。为减少微粒，Ｃ
配，从而达到降低柴油机排放的目的。
要求燃料迅速而完全地燃烧，可采取下列一些措施：①提高喷射压力；②改进燃烧室结构；③减少
机油消耗；④使用低硫燃油； ⑤改善低速时的喷油率；⑥喷油提前；⑦增加着火延迟期内的燃油量。以上措施有时是相互矛盾的，或者与发动机的其它特性（如经济性）相矛盾。比如，喷油定时对降低氮氧化物与减少微粒的作用相矛盾。燃烧室结构、进排气系统特性及燃油喷射装置的喷射特性等柴油机颗粒排放物是固态和液态的有机和无机
中图分类号：Ｔ４１５Ｋ２．文献标识码：Ａ
文章编号：１１２４（０７４０３ — ４６ — ３Ｘ２０）０ — ０００７碳氢化合物（ＣＨ）是在燃烧过程中处于相对
０引言
近年来，随着人们对环境保护的日趋重视，世排气后处理的方法
组分的混合物，它是在某一定温度下在具有一定稀
释比的通道中利用滤纸所收集到的除水以外的所有物质。柴油机微粒由三部分组成，即固态的未燃碳
微粒的聚合物、可溶性有机微粒物和无机盐类。其
中可溶性有机物微粒是未燃的Ｈ，一部分吸附在Ｃ碳微粒表面，另一部分呈现蒸气态单独存在。通过排气后处理来降低柴油机微粒排放量的方
控制初期喷油速率。
车用柴油机排放物中碳氢化合物（ＣＨ）和一氧化碳（ＯＣ）的量较少，而ＮｘＯ及微粒的排放量
相对较多，其控制的难度较大，国外在相关领域已
经有成功的技术，国内也正在加紧研究和开发有效的控制技术和装置。
氮氧化物（Ｏ）主要取决于燃烧室局部的最Ｎｘ高温度。可采取下列措施减少ＮｘＯ：① 多气门技术；②增压中冷技术；③控制喷油速率；④废气再

汽车排放及控制技术第三章汽车发动机的排放特性

第一节发动机的稳态排放特性
二、柴油机的稳态排放特性
第二节发动机的瞬态排放特性
一、汽油机的瞬态排放特性
１. 起动工况图３-１０和图３-１１分别表示了某型汽油机常温起动和热起动时ＣＯ、态排放特性
一、汽油机的瞬态排放特性
２. 加减速工况汽油机加速工况，一般指迅速开启节气门增加转矩到最大值，使
第二节发动机的瞬态排放特性
一、汽油机的瞬态排放特性
３. 怠速工况汽油机怠速运转的特点是转速低，节气门开度小，供油量少，但
混合气浓度较高，雾化不良，节气门开度小，使剩余废气相对较多。
有的汽油机残余废气系数可达０.３５ ~０.８，而且各缸差别较大，这种情况造成燃烧缓慢，燃烧不完全，甚至因点不着火而出现间断着火现象。一般来说，在怠速时ＣＯ和ＨＣ排放浓度高而ＮＯｘ排放浓度则较低。适当提高汽油机怠速转速，使进气节流度减小，新鲜充量增加，剩余废气量相对减少，对改善燃烧、降低ＣＯ及ＨＣ的排放有利。
第二节发动机的瞬态排放特性
二、柴油机的瞬态排放特性
１. 起动工况多缸柴油机的起动过程有其自身的特点。首先，在起动时缸内压缩温度很低，喷入缸内的燃油的雾化、气化很差，很难发展为扩散燃烧，这种极不完善的燃烧使排放增加，柴油机起动过程包括若干加速阶段及转速 “踌躇”阶段。在第一次加速的初期，每缸每个循环的燃烧压力都在增加，压力产生的转矩使柴油机转速增加，然而由于起动阶段内压缩温度低，燃烧雾化质量差，这种转速的增加，使以曲轴转角表示的滞燃期相对更长，在压缩上止点后更大的曲轴转角位置时才着火，导致柴油机转速不会增加或稍有降低，即所谓的“踌躇”阶段。随着缸内温度提高，燃油雾化改善，滞燃期缩短，“踌躇”现象消除，起动才得以完成。在缸内的初始条件较差时，必须供应较多的油，但这时燃烧并不稳定，也很不完善，因此ＣＯ、ＨＣ及微粒等有害物排放量比稳态的高。

车用柴油机有害排放物及控制技术

（ｅｉｌＡｍｎｓａｏｃｄｍｆＰＬＡ，Ｂｎｈ３０，ＣｉａＶｈｃｄｉｉｒｔｎＡａｅｙｏ．．．ｅｇｕ２３１ｅｔｉ１ｈｎ）
Ａｂｔａｔａｅｎｔｅｋｎ，ｈｒｎｓｎｏｎｅｈｎｓｆｄｅｅｅ￣ｎｍｉｉ，ｓｍｓｃ：ＢｓｄｏｈｉｄａｍｅｓａｄｆｒｇｍｃａｉｏｉｓｌｎｅＳｅｓｏｒｍｉｍｓｎｏｅ
０ ●ｏ ●（＞ ●０ ●ｏ ●ｏ ●０ ● ０ ●｛：’●ｏ ●０ ● ０ ●ｏ ●０ ●０ ●０ ●ｏ ●０ ●０ ● ｏ ●０ ●０ ●ｏ ●ｏ
ＮＯ主要是Ｎ和Ｎ２ＯＯ的总称，由空气中的Ｎ和２Ｏ在燃烧室内的高温、高压环境下生成的。其毒性
通出版社．１９．９７
作者简介：俞宇萍（９０）１７－，女，淅江东阳人，大学本科，讲师。收稿日期：２０一１Ｏ０５ｌ一９
油机使用量的不断增多，加之世界各国对汽车有害排放物控制的日益严格，柴油机排气净化问题越来越受到重视，应运而生的柴油机排放控制方法和控
制技术也多种多样。１柴油机排放物的危害及形成
成氧气不足（混合气过浓或局部混合气过浓）、燃烧温度低、燃烧滞留时间不充分、空气和燃料混合不
使人头晕、头痛，严重时可致人于死亡。
形式存在。其中气态排放物包括Ｃ、ＮＯ和ＯＯ、Ｓ气态碳氢；液态排放物有Ｓ０和液态碳氢；固态排放物是微小的球状微粒．直径约为１ｎ１０ｍ．０ｍ～０ｎ