浅谈重型柴油发动机的排放标准与后处理技术

如果已有算法不能满足特定模型的，我们需要晚上我们的
算法，建立新的数学模型。

这种算法上的明确，开拓将会为这个行业提供理论基础，有了理论基础之后，我们会根据不同的算法之间的关系，找到最优算法，朝着提高平衡精度的方向，朝着改善平衡效率的方向发展我们的平衡技术。

⑥充分利用智能网络加工制造。

随着科技的发展，就目前的平衡水平已然对于加工环节产生了影响。

这是一个好的开始，当然也为我们的发展提供了方向。

在网络化加剧的今天以及今后的每一天，我们需要充分网络资源所提供的信息资源共享，并且把这种数据共享的技术以及远程处理，自动计算的技术运用到平衡的领域。

在线动平衡技术已经在诸多的领域得到了应用，这些领域都是我们熟知的。

比如各类高精密的磨床，数控设备，
当然还有比较传统的转动类零件，如转子，马达，叶片等。

我们要感谢先贤，他们给了我们很多的资料，他们为我们的研究奠定了基础和方向。

在平衡技术发展的今天及以后，我们依然要围绕效率，精准，能源，信息，共享的主题，并且在今后的研究过程中，要让机床具有更多的模块，适应于更多特殊的场合，共同提高平衡行业的基础研究平台。

参考文献:
[1]杨庆坤.高速高转速零件在线动平衡装置的设计与研究[D].北京工业大学，2006.
[2]章云.高速高转速零件动平衡及其在线控制技术[J].中国工程科学，2013，15（1）：87-92.
[3]王展，朱峰龙，涂伟.高速高转速零件动平衡技术研究现状[J].机电工程，2017，34（5）.
0引言
重型柴油发动机排放标准是当下我国发动机生产及研发主要考虑问题之一，然而现阶段我国重型柴油发动机排放标准与后处理技术研究中依然存在诸多问题。

因此，要求行之有效的措施对其进行问题分析，如加强生产流程中的质量管理、提升生产装配人员技术水平、巩固重型柴油发动机的维修保养等，本次研究对重型柴油发动机排放标准与后处理技术进行分析，有十分重要的理论意义。

1控制柴油发动机排放的重要性随着我国市场经济建设迅速发展，城市道路基础建设逐渐完善，汽车作为道路交通出行主要工具，柴油机作为汽车的主要动力源之一，其重要性不言而喻。

本文以重型柴油发动机为案例，对其排放标准及后处理技术进行分析，为日后我国重型柴油发动机的后处理技术发展打下基础。

众所周知，重型柴油发动机多为大体积、大功率，在运行运转过程中往往会排放产生大量污染气体，对自然生态环境及大气造成严重污染，基于此，世界各国都相继出台了柴油发动机排放标准体系。

同时，各阶段排放标准对于排放指标的限值逐步加严，执行力度及抽检力度也逐步严格，各项检测措施及标准也逐步规范。

通过分析研究后发现，重型柴油发动机排放主要污染包括：气体污染物CO 、HC 及NOx 、微粒污染物PM 和可见污染物黑烟等。

纵观世界，只有美国、日本、欧洲三方构建了排放标准体系。

对该排放限值要求也相对严格。

柴油机排放标准体系主要包含轻型车排放标准，重型车用柴油机排放标准及可见污染物排放标准等。

通过研究分析，我国采用了欧洲排放标准体
系，即欧洲同类标准化。

2发动机作用功能及处理技术路线变化发展
我国从国三到国六后处理技术线路都发生明显变化，其发展趋势也向精度化、高效性层面转变。

本章节对国三到国六后处理技术线路变化与发展进行分析。

后处理技术是当下重型柴油车型自身污染物排放标准限值与测量方法的简称，我国在国三阶段就已经大力应用后处理技术，但其技术线路较为单一，仅为EGR+DOC+POC 或者单独SCR 技术路线。

随着排放法规的逐步规范和加严以及后处理技术日益创新，在国六阶段，各柴油机生产商基本采用了EGR+DOC+DPF+SCR+ASC 技术路线，对尾气中的各种成分做了全面的处理。

其中各尾气处理模块的具体功效如下：①EGR 为废气再循环，其作用是保证动力性能不降低的前提下，根据工况（转速和负荷）将发动机排出废气的一部分再送回气缸，和新鲜混合气混合后再次参与燃烧过程，使燃烧反应速度减慢，燃烧温度降低，从而降低NOx 的排放量。

②SCR 为选择性催化还原，其作用是通过尿素喷射系统，将32.5%尿素水溶液喷入尾气中，尿素在高温下热解形成NH 3与尾气中的NOx 进行反应，将NOx 还原成N 2和H 2O ，从而达到降低NOx 的目的。

③DPF 为颗粒捕集器，主要作用是拦截、过滤尾气中的颗粒物PM ，随着颗粒累积，壁面微孔部分被填满，过滤效率逐渐增加，随着碳烟层的逐渐增厚，DPF 阻力逐渐增加，当阻力达到足以影响发动机正常运行的程度，则需要启用被动再生或者主动再生来烧掉碳烟颗粒。

由于DPF 再生会残留不能燃烧的灰分，所以当车辆运行到一定里程，在需要——————————————————————
—作者简介:原新涛（1982-），男，山西晋中人，后处理设计高级主
任工程师，工程师，研究方向为内燃机。

浅谈重型柴油发动机的排放标准与后处理技术
原新涛
（广西玉柴机器股份有限公司，玉林537000）
摘要:现阶段,我国发动机制造企业对重型柴油发动机排放标准关注程度日益提升,基于安全行驶、生态环保及多领域要求,从优
化重型柴油发动机排放节能入手,对相关问题进行侧重论述,通过对重型柴油发动机排放标准与后处理技术进行分析研究,将重型柴油发动机节能排放具体方法、步骤进行提出,为下一步具体工作开展提出依据参考。

关键词:发动机;重型柴油;排放标准
Internal Combustion Engine&Parts
拆下DPF上专用的清灰设备进行清理DPF单元的内部积灰；④DOC为催化氧化器，主要作用是通过催化氧化来降低尾气中的HC和CO，同时还能氧化颗粒物中的可溶性有机物（SOF）含量；⑤POC为微粒氧化催化，其主要作用是氧化尾气中PM颗粒，但转化效率相对较低，无法满足国四阶段及以上法规要求，其POC缺乏监控，存在量产作假等弊端，国四阶段已经被淘汰。

⑥ASC为氨氧化催化器，主要作用是处理SCR反应后残留的NH3。

3我国重型柴油机排放标准现状分析
本章节结合前一章节后处理技术路线选择、功效及发展方向对我国重型柴油发动机排放标准进行阶段性分析，如下：第一、我国重型采柴油机排放标准主要按照《中华人民共和国大气污染防治法》及《中华人民共和国环境保护法》，结合实际情况，从优化自然环境及降低大气污染角度出发，对《中国车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量法》进行重新修订与开展实施。

因此，我国在2008年1月1日开始，全面执行贯彻相关重型柴油机国III阶段排放规定标准，2014年7月1日起正是执行贯彻国四阶段及相关排放规范标准。

第二、2017年5月，国家环保部及工信部同时下发有关实施第V时期阶段的机动车排放标准公布：即东部地区11省市，包括：浙江省、福建省、山东省、广东省、河北省、辽宁省、江苏省、海南省、北京市、天津市、上海市等自2017年5月1日开始，结合发展需求，针对大量的进口、注册登记与生产的轻型柴油基础型客车、轻型汽油车型及相关重型柴油车型等，必须要以国五为检验标准。

第三、由环境保护部、国家质检总局于2018年6月22日发布，《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》自2020年7月1日起实施、《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》自2019年7月1日起实施。

从上述论述可以看出，我国已经全面进入汽车尾气排放环保控制流程，为相关工作及技术突破制定了一系列标准法规。

4重型柴油发动机排放节能后处理技术应用
4.1排气后处理系统及建模选型通过分析发现，在国六时期，对柴油机排放指标及认证要求较为系统和严格，监察力度也逐步加大。

因此，基于现状则需要整合诸多后处理技术，并对其进行组合应用，共同为柴油机尾气处理工作发挥功效，这样才能达到国六时期排放法规指标要求。

以WHTC工况为例，国六与国五排放法规指标比较，我们发现，国六排放法规要求的NOx含量指标为0.46g/kW·h，比国五加严了77%，PN含量指标6*1011#/kW·h，比国五加严了67%。

因此降低尾气中的NOx和PM的含量也成了国六排放法规实现的关键技术。

其中，对NOx污染物的处理我们采用了SCR技术路线，对PM污染物的处理，我们采用了DPF技术路线。

本章我们重点讲述SCR技术路线。

利用SCR对NOx污染物进行全面处理，其重点环节在于尿素喷射雾化与蒸发分解流程，当然也包括排气混合均匀因素的模拟分析等。

通过对以往后处理系统设计的经验总结，并参照国内、外相关文献及后处理器主要设计参数，对后处理系统主体结构进行明确，我们根据整车的适配边界，通过UG建模软件对其进行模型构建，并通过软件对其内部流场均匀性、尿素结晶等做了模拟分析，从而确认整个封装总成的整体设计是否合理。

针对该后处理总成，除了各模块的载体单元、涂层配方比例的选择比较重要外，对于混合器模型构建及设计也尤为重要。

接下来我们将重点讲述混合器的技术特点。

4.2混合器优化技术混合器优化设计主要是以排气气流同尿素水溶液可以进行充分混合，且减小具备混合器自身导致排气压力损耗等性能需求为主。

并且要充分符合该混合器结构紧固、安装快捷等工艺标准。

混合器进行优化设计当中，需要把混合器与尿素相关的喷射系统、后处理系统管路作为一个有机整体看待。

为了促进NH3同排气混合的效果性，设计混合器的过程中，一定要考虑尿素在混合器中如何与排气充分混合雾化作为关键设计理念，这样才能使其匹配优化。

原则如下：第一、增加排气气流旋转运动态势，使气流在其混合管内流动距离不断增加，利用有限混合管空间，获取更大混合距离；第二、对尿素液滴粒子旋转运动态势进行增加，提升其液滴动能，对液滴接触壁面附着的可能性进行降低，且有利于液滴中的二次破碎特点，对壁面处结晶进行减少；第三、混合器及喷嘴位置附近引入更多高温废气，加强尿素液滴喷雾与高温废气之间的换热，促进尿素液滴的蒸发，同时“吹走”较高浓度混合气体，降低混合器及喷嘴位置附近尿素结晶风险。

4.3提升后处理技术人员专业水平后处理技术人员操作技能与综合素质是保障重型柴油发动机生产装配质量及排放标准体系构建的重要基础，缺乏人工技术的前提保障，就无法实现重型柴油发动机的排放标准提升。

因此，提升重型柴油发动机后处理技术人员自身能力十分重要。

具体如下：第一、定期举行相关技术培训活动、课程，将重型柴油发动机后处理系统的构造原理、生产装配流程、难点问题等进行系统教学，强化后处理技术人员对发动机排放节能的专业培训。

将发动机在生产装配过程中的影响排放问题降至最低。

第二、强化其职业素养与职业道德，从工作态度及理念入手，帮后处理技术人员树立“精工意识、质量意识、责任意识”。

通过案例分析、主题活动、经验交流等形式，让职工了解掌握重型柴油发动机后处理系统生产装配的重要性、流程性。

提升了自身职业道德与职业素养。

第三、加强对排放节能新技术、新工艺的学习掌握，当下重型柴油发动机排放节能技术不断更新突破，需要后处理技术人员对更为先进、科学的重型柴油发动机排放技术进行全面学习，这样才能为日后重型柴油发动机排放节能与达标提升打下重要基础[8]。

5结论
综上所述，通过对重型柴油发动机的排放标准与后处理技术进行分析研究，从多方面、多角度对重型柴油发动机后处理技术设计功能作用等进行阐明，并结合实际现状及发展需求，对相关后处理技术优化效果进行论述，主要包括：排气后处理系统性能要求与载体选型、混合器优化技术、提升后处理技术人员专业水平德国，为下一步工作开展奠定坚实基础。

参考文献院
[1]刘海峰，崔雁清，董芳，等.直接/间接煤制油对重型柴油机燃烧和排放的影响[J].燃烧科学与技术，2019，7（4）：289-296. [2]楼狄明，李响，郭石磊，等.重型柴油机冷EGR与VGT耦合优化试验研究[J].车用发动机，2019，45（3）：12-13. [3]阴宪文.新形势下柴油发动机电控技术发展及展望[J].内燃机与配件，2019，7（5）：15-16.。