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新闻资讯

柴油机黑烟净化器

发布时间:
2016/11/15 21:45
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近多年来,柴油机技术得到迅速的发展。很多性能指标也明显优于火花点火发动机。柴油机燃油消耗率持续降低(特别是在部分负荷工况),随着世界各国逐步履行联合国关于气候框架协定降低CO2排放的承诺,这种优点也变得越来越重要;另外,柴油机同时还具有较低的CO和HC排放(特别是在冷启动情况下)。虽然直喷式汽油机与柴油机温室效应的差距已经在逐渐缩小,但总体而言,柴油机在可靠性、动力性等方面的优势仍然是汽油机无法比拟的。

面向21世纪的柴油机的技术要素可归纳为以 下三个方面 :

a1燃料:新配方柴油,柴油成分低硫化等; 

b1燃烧和涡轮增压,包括:涡轮增压及中冷(增大空气量),电子控制高压喷射系统(高压喷射、预喷射和多次喷射),进排气门4气门化(增大空气量),EGR(降低NOx),新燃烧方式(如HCCI)等; 

c1排气后处理技术:氧化催化、NOx吸收还原催化、带氧化催化的过滤器和连续再生柴油机微粒过滤器DPF(dieselparticulatefilter)等。

与燃烧相关的技术要素中,带中冷增压器、电控高压喷射系统、EGR和进排气门4气门化已经实用化。带中冷增压器和进排气门4气门化可以增加空气量,既能降低排放又能降低燃油耗;采用电控高压喷射系统使预喷射量,多次喷射间隔时间最佳化,实现了低的NOx,PM排放和高燃油经济性;EGR对降低NOx排放的效果是众所周知的,而EGR气体经冷却后可增加发动机的空气量,燃油耗和排放的折衷关系得到进一步的改善;此外,以HCCI为代表的新燃烧方式,同样能大幅度地降低NOx和PM排放,可以全面改善柴油机的燃烧性能,只是目前仍处于基础研究阶段。

与汽油机相比,柴油机的有害气体HC,CO排放量相当低,一般只有汽油机的几十分之一,柴油机的NOx排放量和汽油机处于同一个数量级,而微粒排放是汽油机的30~50倍。因此,较高的NOx和颗粒排放给许多国家的柴油机行业投下了一层阴影,成为制约其发展的最主要的因素之一。

采用新配方柴油和先进的燃烧技术以及排气后处理技术都是适应未来排放限值的关键技术,考虑到目前开发研究的现状、技术上的复杂性以及效益成本比等因素,可以认为排气后处理是解决当今柴油机排放问题的最直接、最有前途的策略。但这并不意味着排斥柴油机其它技术的发展。现有的燃烧过程的进一步研究和新的燃烧技术的开发仍会继续进行。由于柴油机排放物的主要成分是微粒(PM)和NOx,因此柴油机的排气后处理技术研究主要着眼于降低这两种排放成分上。目前,针对柴油机的排气后处理技术主要有:用来降低NOx排放的还原催化转化器;用来降低微粒排放的微粒捕捉器,以及用来降低微粒中有机可溶成分SOF(主要是高分子的HC)以及气态HC和CO排放的氧化催化转化器等三类,其中NOx还原催化和微粒捕捉器是主流。

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