柴油车排放污染物的控制技术
国四大马力柴油机后处理技术路线
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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。
《现代汽车排放与控制技术》第六章 车用柴油机排放控制技术
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a) Cummins的柴油机排放技术对策 (2003)
b)ISUZU的欧III柴油机排放技术 对策(1999)
c) Siemens 的柴油机排放技术对策 (2003)
d) DENSO的欧IV柴油机排放技术对策 (2002)
e) Bosch公司(2003)
从以上可以分析为满足欧III、欧IV的标准,采取的柴油 机排放控制关键技术如表所示
标准
技术对策
欧III
高压喷射+电子控制+增压中冷
欧IV
高压喷射以降低微粒+EGR以控制NOx+VNT以控制瞬态AF(控制微粒) 高压喷射以降低微粒+优化燃烧进一步降低微粒+NOx后处理以降低NOx
冷却式EGR以降低NOx+优化燃烧进一步降低NOx+微粒捕集DPF
6.2柴油燃烧系统技术
6.2.1 燃烧室的改进 混合气的形成和燃烧与燃烧室有密切关系。燃烧室的
6.1概述
6.1.1 柴油机与汽油机排放控制技术的异同 (1)柴油机的燃烧方式与汽油机不同。 (2)柴油机和汽油机的排放污染物不同。 (3)降低排放的后处理技术措施不同。
图6-1 不同轿车的NOx排放量和 燃油经济性
同时,柴油机由于热效
率高,因而在燃油经济性 方面具有明显的优势。图 6-1给出了采用不同发动机 轿车的NOX比排放量和燃 油经济性的对比。
(1)抑制预混合燃烧以降低NOX;
(2)促进扩散燃烧以降低微粒。
下图为推迟喷油提前角会使NOx排放降低,但微粒 排放却增大,这时应同时采用加快燃烧速度的其他措施 以抑制微粒排放的恶化。
图6-2低排放柴油机燃烧过程制思路
• 6.1.3柴油机排放控制的对策技术
表6-1给出了降低柴油机NOx和PM排放的技术
图6-4 三种燃烧系统的放热效 率曲线
重型柴油车污染物排放控制技术分析
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重型柴油车污染物排放控制技术分析近年来,重型柴油车的污染物排放一直是环保及交通管理领域内关注的焦点。
然而,随着科技和工艺的不断进步,污染控制技术也在不断升级,本文将分析当前主流的重型柴油车污染物排放控制技术及其优缺点。
一、尾气后处理技术尾气后处理技术是目前重型柴油车最主流的污染控制技术之一。
尾气后处理系统包含颗粒捕集器、SCR技术、DOC技术等,可以有效地降低尾气中的颗粒物和氮氧化物排放,是达到国家排放标准的必要技术手段之一。
1.颗粒捕集器颗粒捕集器(DPF)是目前广泛应用的柴油车尾气净化设备之一。
它的运行基于物理捕集原理,通过过滤器中的孔径拦截尾气中的固体颗粒物,从而降低颗粒物排放。
然而,颗粒捕集器的滤料通常需要进行低温燃烧再生处理,不仅能耗大,而且还会造成二次污染。
2.SCR技术SCR技术是一种将尿素溶液 (32.5%尿素水溶液) 注入到尾气中,使氮氧化物与尿素发生还原反应,生成氮气和水蒸气的技术。
该技术的优点是可靠性高、处理效率好、经济性高,是目前最主流的尾气氮氧化物控制技术之一。
但是,SCR技术需要额外的尿素溶液储存器和注射系统,增加了系统成本和复杂度。
3.DOC技术DOC技术是指将氧化剂喷入尾气中,使气体中的氧化性物质得到氧化,从而有效降低尾气中的排放物。
DOC技术主要用于采用“低碳燃料”(如液化天然气)的柴油车上,而采用传统柴油燃料的情况下,DOC技术并不能有效控制尾气排放。
二、电动及混合动力技术电动及混合动力技术是另一个有潜力降低柴油车污染排放的技术。
纯电动车辆的零排放优势已经得到广泛认可,但其能源密度仍比较低,电池续航里程有限,同时充电设施还存在不足。
因此,目前主流的重型柴油车污染控制技术是混合动力技术。
混合动力技术主要通过增加电动机、电池和电控系统等部件,让柴油机和电机在不同的行驶场景下交替工作,从而达到节能减排的目的。
大多数混合动力柴油车采用系列混合式动力,即在低速行驶和启动时,只由电动机驱动;而在高速行驶时,由柴油机和电动机协同工作。
柴油发动机尾气排放与控制技术研究
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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。
柴油车排放控制标准
![柴油车排放控制标准](https://img.taocdn.com/s3/m/9d4cb3c20875f46527d3240c844769eae109a359.png)
柴油车排放控制标准
柴油车尾气排放标准:一氧化碳不得超过2.2g/km;碳氢化合物不得超过1.13克/公里;柴油车颗粒物标准不得超过0.18克/公里;耐久性要求是50,000km。
汽车污染物主要有HC(碳氢化合物)、NOx(氮氧化物)、CO(一氧化碳)和PM(颗粒物)。
以下是国六排放标准的要求:1.国六标准:国六标准极高,属于世界上最严格的机动车排放标准。
国六与国五排放法规相比,增加了氮氧化物和颗粒物的限值,冷启动工况下需要降低一氧化碳含量50%,碳氢化合物含量30%,一氧化碳含量30%。
2.国六标准实施后,国五车也可以上路了:即使国六标准实施了,国五车还是可以上路的,只是在家里上牌会比较困难。
对于那些库存的国五车,肯定会降价销售。
越接近国六实施日期越便宜。
柴油发动机和汽油发动机的区别:1.柴油机直接利用冲程升高内环境,使燃油到达着火点燃烧,不需要火花塞。
汽油机需要电器元件的辅助。
2.一般来说,柴油发动机比汽油发动机更省油。
3.一般柴油机的噪音比汽油机大。
柴油机排气污染物排放限值及测量方法
![柴油机排气污染物排放限值及测量方法](https://img.taocdn.com/s3/m/80b262b570fe910ef12d2af90242a8956aecaa43.png)
柴油机排气污染物排放限值及测量方法柴油机作为一种重要的动力设备,被广泛应用于交通、工业、农业等领域。
然而,柴油机排放的污染物严重影响了环境和人们的健康。
这就导致了全球各国政府和机构对柴油机排放污染物进行限制和监管。
本文将着重探讨柴油机排气污染物排放限值及测量方法。
一、柴油机排气污染物的种类柴油机的排放污染物主要包括氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)等。
其中,NOx 和PM是最为严重的污染物。
NOx是由过多的氧气和氮气混合在一起时,柴油机在燃烧过程中所产生的一种化合物,主要包括氮氧化物(NO和NO2)。
PM则是指发动机在燃烧过程中产生的微小颗粒物,由于其具有较小的颗粒直径和较高的表面积,因此对人类健康的危害更严重。
二、柴油机排气污染物排放限值的制定各国政府和机构对柴油机排放污染物的限制标准不尽相同,但通常都是针对NOx和PM的排放量进行限制。
在欧盟,柴油机的排放限制标准由Euro 1至Euro 6阶段构成,每一阶段的排放限制标准都比前一阶段更加严格。
其中Euro 5和Euro 6阶段的限制标准最为严格,要求NOx的排放量不得超过0.18克/千瓦时(kWh)和0.08克/kWh,PM的排放量不得超过0.005克/kWh和0.004克/kWh。
在美国,柴油机的排放限制标准由Tier 1至Tier 4阶段构成,每一阶段的限制标准同样比前一阶段更加严格。
Tier 4阶段的限制标准最为严格,要求NOx的排放量不得超过0.05克/kWh,PM的排放量不得超过0.01克/kWh。
三、柴油机排气污染物测量方法为了保证柴油机排放污染物的限制标准得以有效执行,需要采用可靠的测量方法对其排放进行监测。
目前,常用的柴油机排气污染物测量方法主要包括传统法和选择性非催化还原(SNCR)法。
1、传统法传统法是指采用数据采集系统和尾气分析仪对柴油机排放的NOx、CO和PM等污染物进行监测的方法。
柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势
![柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/7c61313d17fc700abb68a98271fe910ef12daeca.png)
柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势柴油发动机是一种高效率的动力设备,具有良好的经济性和可靠性。
但同时,柴油发动机的排放问题一直是环保领域一大难题,随着环保意识的增强和法规的越来越严格,柴油发动机的排放控制技术也越来越重要。
本文将探讨柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势。
一、柴油发动机排放标准柴油发动机的排放标准由欧洲、美国、日本、中国等国家和地区制定的指标。
目前,欧洲最新的排放标准为欧洲六标准,美国则是EPA2010标准,日本则为2010年排放基准。
在中国,GB3847-2018标准是柴油发动机排放检测的基本指引。
二、柴油发动机排放控制技术现状1、机械控制技术过去,机械控制技术是主要的排放控制技术。
它主要通过调整喷油泵、喷油器等元件的结构和参数,来控制柴油发动机的进、排气等参数。
虽然机械控制技术成本低,但是其对发动机的控制精度和稳定性较低。
2、电控技术电子控制技术是当前主流的柴油发动机控制技术,它可以通过对发动机的电控系统进行优化和调整,精确控制燃油的喷射、进、排气等参数,使发动机能够更加高效、环保地工作。
此外,电控技术还能够帮助发动机实现自检、故障诊断等功能。
不过电控技术成本较高,需要高端的扫描仪等设备进行调整和维护。
3、高低压共轨技术高低压共轨技术是一种先进的柴油发动机控制技术,它通过将高压油路和低压油路分离,使得柴油发动机的燃油控制精度和稳定性更高。
此外高低压共轨技术还能够提升燃油的利用率、减少燃油损耗等效果,在欧洲和日本等发达国家得到了广泛的应用。
但与此同时,高低压共轨技术的维护和维修成本也更高。
三、柴油发动机排放控制技术发展趋势1、尾气后处理技术尾气后处理技术是一种较为成熟的柴油发动机排放控制技术,它通过对柴油发动机的尾气进行进一步加工,使排放物质的含量降低到规定标准以下。
目前尾气后处理技术主要包括SCR、DPF、DOC等技术。
在未来,尾气后处理技术将成为柴油发动机环保处理的主要方向。
国重型柴油车辆排放控制技术研究
![国重型柴油车辆排放控制技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/97ff2649a66e58fafab069dc5022aaea998f410f.png)
国重型柴油车辆排放控制技术研究一、研究背景和意义随着社会的发展和人们生活水平的提高,汽车已经成为了人们出行的主要工具。
然而随之而来的是空气污染问题日益严重,其中柴油车辆排放的尾气排放对环境的影响尤为突出。
国重型柴油车辆作为交通运输的重要组成部分,其排放控制技术的研究具有重要的现实意义和紧迫性。
首先柴油车辆排放的尾气中含有大量的有害物质,如颗粒物、氮氧化物、一氧化碳等,这些物质对人体健康和生态环境造成极大的危害。
研究表明长期吸入这些有害物质会导致呼吸道疾病、心血管疾病等健康问题,同时还会加剧全球气候变暖等环境问题。
因此研究国重型柴油车辆排放控制技术,对于改善空气质量、保护人体健康和生态环境具有重要意义。
其次国重型柴油车辆在交通运输领域占据着举足轻重的地位,随着经济的发展和城市化进程的加快,交通运输需求不断增加,而国重型柴油车辆作为主力军,其排放控制技术的水平直接影响到整个交通运输行业的可持续发展。
此外随着全球对环境保护要求的不断提高,国重型柴油车辆排放控制技术的研究也有助于提升我国在国际环保领域的竞争力。
研究国重型柴油车辆排放控制技术具有重要的现实意义和紧迫性。
通过对现有技术的改进和创新,可以有效降低国重型柴油车辆的尾气排放,减少有害物质对人体健康和生态环境的影响,同时有助于推动我国交通运输行业的可持续发展和提升国际环保竞争力。
1. 重型柴油车辆排放控制技术的研究现状及存在的问题;重型柴油车辆排放控制技术研究,这是我们要探讨的一个重要话题。
在当前环保形势日益严峻的背景下,如何降低重型柴油车辆的尾气排放,减少对环境的污染,已经成为了我们必须面对和解决的问题。
然而这项技术的研究现状却并不乐观,存在着许多问题需要我们去解决。
首先重型柴油车辆排放控制技术的研究还处于初级阶段,对于复杂的尾气排放过程理解不够深入,缺乏有效的控制手段。
其次现有的技术手段虽然在一定程度上降低了排放,但是效果并不理想,而且成本较高,对于普及和推广造成了一定的困扰。
柴油车尾气排放控制技术简介
![柴油车尾气排放控制技术简介](https://img.taocdn.com/s3/m/aa3c4763011ca300a6c3901f.png)
0 和 等污 染 物 相 比,柴油机 可节 油 1% 0 ,温 室效应 气 体 的排放可 在进 入 大气 前进行 处理 ,进 一步 减少 N x 5 ̄3 % 降低 4% 据 专 家预测 , 95  ̄2 0 年 全球 汽车 产量将 排 放 的技 术 。后 处理 技术 主 要有 四种 : 氧化 催 化转 化 5。 19 年 07 从 4 0 万 辆增 至 6 0 万辆 ,其 中汽 油 车增加 2% 90 40 2 ,柴 油 器 、微 粒 物 捕 集 器 ( 微 粒 物 过 滤 器 ) N 催 化 剂 、 或 、 0 车 增加 5 % 8 微粒 物和 N x 0 同时净化 技术 ( 四元 催化 剂 、等离子 体技 术 减 少 由于 柴 油发动 机技 术及 燃 油 品质 等 因素 ,我 国柴 油 等 ) 。燃 油 技术 是 指 改进 车 用 柴 油质 量规 格 ,如十 六 烷 车 的推 广远远 落后 于 欧、美 、日国家 但 2 0世纪 9 年代 值 、蒸 馏 性 态 、 密 度 、 硫 含 量 、 芳 烃 量 等 , O
排放要求的不断提高将使得柴油机 的优势不断体现, 而相
关 的尾气排 放控 制技 术也 日益 改进 。
一
、
柴 油车 尾 气 排 放 控 制 技 术
柴 油车尾 气 中 的主 要 成分 包 括 H0、c 。 2 O 、0 、N 、 5 2
微 粒物 ( M 、C 、H P ) O C、N x s 0 、 0 、硫 酸 盐 、醛 、氨 气 2
2颗 粒捕 集器 . 颗 粒捕集 器 是 用以减 少柴 油机颗 粒 物 的
处理技 术,即先用 捕集 器 过滤 废气 中 的颗 粒物 质 ,然后 等 贫燃 掣发动机 。当尾气 中氧 的浓 度增 加 时 ,大 量的 c 0 通过 对 收集颗 粒 的氧 化来 清 洁捕集 器 ,使 之冉 生 。现在 和 H c被消 耗 ,而 N x却得 到还原 。2 O 0世纪 7 0年代 提
SCR的名词解释
![SCR的名词解释](https://img.taocdn.com/s3/m/322ad65cb6360b4c2e3f5727a5e9856a57122673.png)
SCR的名词解释SCR,全称为选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction),是一种减少柴油发动机废气中氮氧化物(NOx)排放的先进技术。
本文将对SCR技术进行详细解释,介绍其原理、应用、优势和发展前景。
一、SCR技术的原理SCR技术利用催化剂将废气中的NOx与尿素溶液(也称为尿素水溶液或尿素选择性催化还原液)发生化学反应,转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
这个过程需要在高温下进行,因此通常在废气管路中设置一个催化转化器。
催化转化器内部的催化剂能够将NOx和尿素溶液快速反应,以减少废气中的有害物质排放。
二、SCR技术的应用SCR技术最初是为了符合柴油发动机在欧洲和美洲的严格排放标准而研发的。
在柴油车辆中广泛应用SCR技术后,其排放的污染物明显减少,达到了更加环保的要求。
目前,SCR技术已广泛应用于燃煤发电厂、工业锅炉等领域,以降低排放煤烟中的NOx含量。
此外,SCR技术还可以用于一些特殊场合,如船舶排放控制和工业废气处理等。
三、SCR技术的优势1. 显著减少NOx排放:SCR技术能够将柴油发动机和燃煤锅炉等设备排放的有害氮氧化物转化为无害氮气和水蒸气,有效降低空气污染。
2. 省油节能:与传统的后处理技术相比,SCR技术对发动机的燃烧效率几乎没有影响,不会增加燃油消耗,因此具有较低的油耗成本。
3. 高稳定性和耐久性:SCR技术运行稳定可靠,能够长时间降低废气中的NOx排放,有助于保护环境和人体健康。
四、SCR技术的发展前景随着全球环保意识的增强和国际排放标准的不断提高,SCR技术将在未来得到进一步推广和应用。
目前,一些国家和地区已将SCR技术纳入法规要求,推动车辆和工业设备的环保升级。
未来,SCR技术还有望与其他先进技术相结合,如氨切割(Ammonia Slip)监控和催化剂再生,以进一步提高其性能和应用范围。
总结:SCR技术是一项关键的废气处理技术,通过选择性催化还原将废气中的NOx转化为无害物质,减少对环境的污染。
降低柴油机氮氧化物排放措施方案
![降低柴油机氮氧化物排放措施方案](https://img.taocdn.com/s3/m/f5f2f67242323968011ca300a6c30c225901f019.png)
降低柴油机氮氧化物排放措施方案柴油机氮氧化物(NOx)排放是一种对环境和人体健康有害的空气污染物。
降低柴油机氮氧化物排放可以采取一系列的技术措施和政策措施。
以下是一些可能的措施方案:1.技术改进:-使用低氮燃料:采用低硫柴油和生物柴油等低氮燃料可以降低柴油机氮氧化物排放。
-采用SCR技术:选择性催化还原(SCR)技术可以有效地降低氮氧化物排放。
SCR系统通过催化剂将尾气中的氮氧化物转化为氮气和水蒸气。
-使用EGR技术:废气再循环(EGR)技术通过将一部分废气再循环回燃烧室中,降低燃烧温度,从而减少氮氧化物的生成和排放。
-优化燃烧技术:改进柴油机燃烧室结构,采用更加高效的喷油系统,降低燃烧温度和燃料中的氮氧化物生成。
2.政策措施:-制定严格的柴油机排放标准:制定和执行严格的柴油机排放标准可以促使汽车制造商和车主采取相应的措施来降低氮氧化物排放。
-推广柴油机尾气后处理技术:政府可以通过补贴和奖励等措施鼓励汽车制造商和车主采用尾气后处理装置,如SCR系统等。
-提供公共交通和城市物流的电动化替代方案:在城市交通和物流领域,鼓励采用电动汽车、电动公交和电动货车等清洁能源替代柴油机。
-加强监管和执法:加强监管和执法力度,对不符合柴油机排放标准的车辆进行处罚,加强对尾气排放的监测和测试。
3.意识和教育:-加强公众和从业人员对柴油机氮氧化物排放的认识和理解,提高环保意识。
-通过教育和培训,提高相关从业人员的技术水平,使其能够更好地操作和维护柴油机,减少氮氧化物的排放。
总结起来,降低柴油机氮氧化物排放可以通过技术改进、政策措施和意识教育等综合手段来实现。
这需要汽车制造商、政府和社会各界的共同努力,才能实现柴油机氮氧化物排放的有效控制和降低。
柴油机NOx排放控制技术
![柴油机NOx排放控制技术](https://img.taocdn.com/s3/m/efe34110a2161479171128da.png)
1.中国内燃机世界2.内燃机学报3.中国发动机网4.道依茨发动机维修网5.博世有限公司6.内燃机工程柴油机NOx排放控制技术柴油机自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NO2。
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。
国六标准下的重型柴油车排放后处理技术简析
![国六标准下的重型柴油车排放后处理技术简析](https://img.taocdn.com/s3/m/ac03b89682d049649b6648d7c1c708a1284a0a74.png)
721 重型柴油车的国六排放标准随着国家“蓝天保卫战”的实施,环保升级“迫在眉睫”,柴油车排放标准升级如同箭在弦上。
2018年7月3日,生态环境部刊发“关于发布国家污染物排放标准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)的公告”(以下简称“新国标”),宣布自2021年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的重型柴油车应符合本标准要求。
之后,北京、天津、河北、山东、河南、广东等6省市相继宣布将于2019年7月1日提前实施国六排放标准。
对于重型车而言,无论是压燃式还是气体点燃式柴油机,要想满足史上最严苛的国六排放标准,都必须在发动机后处理上进行大规模的技术升级。
新国标中的发动机标准循环排放限值见表1所列。
柴油机稳态工况(ESC/WHSC )下国三到国六排放标准中最主要污染物NO x 与PM 限值的主要变化是:氮氧化物(NO x )和颗粒物(PM )排放限值和国五相比分别提高了77%和67%,增加了粒子数量(PN )排放限值要求;变更了污染物排放测试循环,发动机测试工况从欧洲稳态循环(ESC )和欧洲瞬态循环(ETC )改为更具有代表性的世界统一稳态循环(WHSC )和世界统一瞬态循环(WHTC )。
2 柴油机排放后处理系统的含义及发展新国标中对柴油机排放后处理系统的定义为:催化器(氧化型催化器、三元催化转换器及任何气体催化器)、颗粒捕集器,除氮氧系统、组合式降氮氧系统的颗粒捕集器,以及其他各种安装在发动机下游的削减污染物的装置。
通常为了降低重型柴油车气态污染物和颗粒污染物的排放,一般会采用以下两种方式:一是利用发动机机内净化从根源上减少污染物的产生;二是通过增加后处理系统尽可能地将产生的污染物通过化学反应消除掉。
对采用清洁高效的缸内燃烧控制技术,减少发动机的原始污染物排放是发动机开发工作中最重要、最基本的工作。
利用发动机机内净化可以有效控制颗粒物的排放,能满足国三排放法规。
柴油机排气污染物排放限值及测量方法
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柴油机排气污染物排放限值及测量方法柴油机是一种内燃机,广泛应用于工业和交通运输领域。
然而,柴油机的使用也会造成大量的排气污染物的排放,对空气质量和人类健康产生不利影响。
因此,各国纷纷制定了柴油机排气污染物排放限值,并采用相应的测量方法来监督和控制排放。
本文将介绍柴油机排气污染物排放限值及测量方法。
一、柴油机排气污染物排放限值1.美国排放标准美国环保署(EPA)颁布了一系列的柴油机排放标准,涵盖了从轻型车辆到重型商用车辆的各类柴油机。
其中,最为重要的是“Tier 4”标准,适用于在2024年以后生产的柴油机车辆。
根据“Tier 4”标准,轻型车辆的柴油机排放限值为每英里氮氧化物不超过0.07克,颗粒物不超过0.01克;重型商用车辆的柴油机排放限值为每马力时氮氧化物不超过0.2克,颗粒物不超过0.01克。
2.欧洲排放标准欧洲联盟制定了一系列的柴油机排放标准,被称为“欧洲阶段标准”。
最新的标准是第六阶段(Euro 6),适用于在2024年以后生产的柴油机车辆。
根据这一标准,柴油机排放限值为每千瓦时氮氧化物不超过0.4克,颗粒物不超过0.005克。
此外,还有其他一些国家和地区制定了自己的柴油机排气污染物排放限值,如日本的“新长期综合管理方式”(Japan's New Long-Term Emission Regulation)和中国的国家排放标准。
二、柴油机排气污染物测量方法为了监测柴油机排气污染物的排放情况,需要采用相应的测量方法。
目前,常用的柴油机排气污染物测量方法主要有两种:稀释采样法和直接测量法。
1.稀释采样法稀释采样法是最常用的柴油机排气污染物测量方法之一、其基本原理是将发动机排气与稀释气体混合,使浓度降低到可测范围内,然后利用传感器等设备进行测量。
稀释采样法有多种具体的实施方法,如稀释尾气测量法(Dilution Method)和恢复系数法(Recoverable Fraction Method)等。
国三柴油车排放标准
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国三柴油车排放标准
国三柴油车排放标准是指我国针对柴油车辆排放进行的一项标准规定,旨在控制柴油车辆排放的污染物,保护环境,改善空气质量,促进可持续发展。
国三标准是中国政府根据国情和环境保护的需要,制定的第三阶段排放标准,是对柴油车辆排放进行的一项重要规范。
国三柴油车排放标准主要针对柴油车辆排放的颗粒物、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等污染物进行了严格的限制。
其中,颗粒物是指柴油车排放中的固态颗粒物质,对人体健康和环境造成严重危害;氮氧化物是指氮氧化物和一氧化氮的总和,对大气环境和人体健康都有一定的危害;一氧化碳是一种无色、无味、无臭的有毒气体,长期暴露会对人体造成伤害;碳氢化合物是一类有机化合物,对大气环境和人体健康都有一定的危害。
国三柴油车排放标准的实施,对柴油车的技术升级和改进提出了更高的要求。
柴油车生产企业需要加大研发投入,提高技术水平,研发更加环保的柴油车产品;柴油车使用者需要加强车辆的维护保养,定期进行排放检测,确保车辆排放符合国家标准。
同时,国家也加大了对违反排放标准的柴油车的处罚力度,推动全社会共同参与环保工作。
国三柴油车排放标准的实施,对我国的环境保护和可持续发展具有重要意义。
一方面,它促使柴油车生产企业加大环保技术研发和应用,推动柴油车行业向更加环保、高效的方向发展;另一方面,它提高了全社会对环境保护的意识,促使人们更加关注和重视环境问题,积极参与环保行动。
总的来说,国三柴油车排放标准的实施,对于减少柴油车排放污染物,改善空气质量,保护环境,促进可持续发展具有重要意义。
我们每个人都应该积极响应国家的环保政策,从自身做起,减少柴油车排放对环境的污染,共同为建设美丽中国贡献自己的一份力量。
柴油机尾气排放中的颗粒物与氮氧化物控制技术
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柴油机尾气排放中的颗粒物与氮氧化物控制技术柴油机是一种高效可靠的动力设备,它的能量密度高、耗油量低,因此在工农业、运输业等领域得到广泛应用。
但是,柴油机的尾气排放却成为了一个严重的环境问题,其中主要的污染物为颗粒物和氮氧化物。
如何有效控制柴油机尾气中的颗粒物和氮氧化物的排放,是当前需要解决的重要问题。
一、颗粒物的控制技术颗粒物是指直径小于或等于10微米的固体或液体微粒,它会对人体健康和环境造成影响,因此应该力求最小化排放。
目前,主要采用的颗粒物控制技术有以下几种方法:(1)颗粒物捕集滤清器(DPF)这是一种通过过滤器滤除颗粒物的技术,它的原理是利用多孔滤纸、陶瓷、金属纤维等材料,将颗粒物截留在滤纸上,而使废气中的颗粒物得到精细过滤。
但是,DPF还需要进行周期性的再生,以去除被积累在滤纸上的颗粒物,这会增加设备成本。
(2)氧化催化剂氧化催化剂是一种能够将一氧化碳、氢气和有机化合物氧化成二氧化碳和水的催化剂,其原理类似于三元催化剂。
氧化催化剂主要负责氧化颗粒物中的有机污染物,使之变成二氧化碳和水,减少颗粒物的排放浓度。
(3)尿素催化还原(SCR)尿素催化还原是一种利用选择性催化还原剂(SCR)来降解氮氧化物的技术。
SCR技术是通过将氨水/尿素溶液注入一系列反应体积,以在某些选择性吸附材料上转化氮氧化物。
这种技术可以有效地去除柴油机尾气中的氮氧化物,但是它需要一个额外的尿素喷射系统,成本比较高。
二、氮氧化物的控制技术氮氧化物包括氮氧化物(NOx)和氧化氮化物,它们的排放会对大气造成严重的污染。
现在常用的氮氧化物控制技术主要有以下几种:(1)选择性催化还原(SCR)SCR技术不仅可以去除颗粒物中的污染物,同样还可以减少车辆尾气中的氮氧化物排放。
目前,SCR技术已经应用于所有类型的内燃机和热电站等领域中。
(2)外部废气再循环(EGR)EGR是通过重复管路和气流样板将部分废气直接引入发动机燃烧室内,使得废气中的氮氧化物再次与空气混合,从而降低NOx的排放。
柴油车排放达标及其治理措施
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柴油车排放达标及其治理措施编者按:本文根据车用柴油机排放的主要产物及其影响,阐述了柴油机异常排放烟度时的工况和相关因素;介绍了控制现代柴油车排放的新技术--共轨电控燃油喷射柴油机排气净化技术,以及国家对柴油车排放治理的措施。
车用柴油机排放的主要产物及其影响与汽油机相比,现代车用柴油机具有两大优点:动力性较高,经济性较好;具有高效率、低油耗、长寿命、使用可靠等特点。
20世纪30年代,世界各国开始将柴油机用于重型车,50年代开始用于轻型车,90年代柴油机轿车有了很大发展。
柴油车比汽油车省油三分之一,排放的污染物相对较少。
目前,欧洲轿车消费市场上,柴油轿车占40%以上。
我国的柴油车发展较晚,但很迅速。
到2022年全国汽车产量为325万辆,其中柴油车99.8万多辆,约占汽车总量的30%。
随着柴油汽车社会拥有量的迅速增大,柴油车排放对环境的污染问题也引起人们的高度重视。
柴油机工作时排放的产物可分为两类:一类是可见物,即颗粒状物,如碳粒、重碳氢化物、硫酸盐、油气、水气及灰分等,“墨斗鱼”是人们对尾气排放严重超标的重型柴油车的形象称呼。
这类产物中,有些为致癌物质,它们污染环境、阻碍视线。
另一类是一般肉眼看不见的物质,如一氧化碳(co)、氮氧化合物(NOx)和二氧化硫(S02)、碳氢化合物(HC)等。
CO对人体有害,而且在大气中不易自净;S02有难闻的刺鼻气味;HC、NO在一定气候条件下,经太阳光的作用会形成毒性很强的光化学烟雾;NOx和SOx易溶于水形成酸雨。
显然,柴油机工作时排出的燃烧产物不仅会对人类生存环境造成污染与破坏,而且由于柴油燃烧不完全,还会造成能的浪费。
碳烟越浓,排放的可燃物越多,对环境的污染越严重,能的浪费就越大。
控制的重点是氮氧化物和颗粒污染物。
一项调查结果显示,在全国机动车的排放污染物分担率中,柴油车占氮氧化物的43%,占颗粒悬浮物的83%。
柴油机的异常排放烟度工况为了保护环境,减少能浪费,发达国家从50年代后期先后制定了各种限制汽车排放和柴油机排气烟度的有关规定与标准,从国家法规的角度约束汽车与柴油机有害物质的排放。
柴油区域管理制度
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柴油区域管理制度一、引言随着城市化的不断推进和交通工具的普及,柴油车的数量逐渐增多,柴油车所带来的尾气排放问题逐渐引起人们的重视。
尾气排放不仅会污染空气,对人体健康造成危害,还会对生态环境造成破坏。
为了有效管理柴油车辆的尾气排放,改善城市空气质量,保护人民的生命健康和生态环境,有必要建立柴油区域管理制度。
二、柴油车尾气排放问题1. 柴油车尾气排放中的主要污染物柴油车辆主要排放的污染物包括颗粒物、氮氧化物、一氧化碳、非甲烷碳氢化合物等。
这些污染物对空气质量、人体健康以及生态环境都会产生不良影响。
2. 柴油车尾气排放的危害柴油车尾气排放中的颗粒物和氮氧化物对人体呼吸系统、免疫系统和心血管系统都具有一定的危害。
长期暴露在柴油车尾气中会导致呼吸道疾病、心血管疾病等。
此外,柴油车尾气排放还会加剧大气污染,对生态环境造成破坏。
三、柴油区域管理制度的必要性1. 保护人民的健康柴油车尾气污染对人体健康会产生严重的危害,建立柴油区域管理制度可以有效控制柴油车辆的尾气排放,减少污染对人体健康的影响。
2. 改善城市空气质量柴油车尾气排放是城市空气质量的主要污染源之一,建立柴油区域管理制度可以有效控制柴油车辆的尾气排放,改善城市空气质量。
3. 保护生态环境柴油车尾气排放对生态环境也会产生不良影响,建立柴油区域管理制度可以减少柴油车辆对生态环境的破坏,保护生态环境的可持续发展。
四、柴油区域管理制度的主要内容1. 柴油车尾气排放限制标准根据国家标准和地方实际情况,确定柴油车尾气排放的限制标准,对符合标准的柴油车给予奖励,对不符合标准的柴油车进行处罚。
2. 柴油车尾气排放监测建立柴油车尾气排放监测体系,对柴油车辆的尾气排放进行监测,及时发现和处理超标排放的柴油车。
3. 柴油车尾气排放管理机构设立柴油车尾气排放管理机构,负责监督和管理柴油车辆的尾气排放情况,协调相关部门开展柴油区域管理工作。
4. 柴油车禁行区域和时段确定柴油车禁行区域和时段,对柴油车在禁行区域和时段内的行驶进行限制。
论柴油车排放污染物的危害和控制措施
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1 . 2 柴 油机 排 气 污染 物 的 危 害
柴 油 机 尾 气 中上 百 种 不 同的 化 合 物 不 仅 气 味 怪 异 .而 且 令人头昏 、 恶心 . 影 响人 的 身体 健 康 。排 放 到大 气 中 的氮 氧 化 物 和碳 氢化 合 物 受 紫外 线 照射 后 将 产 生 一 种 对 环 境 和 健 康 有 害 的 光化 学烟 雾 . 造成大气二次污染。有毒物质的加剧 . 给 人 们 的 健康 和 日常生 活带 来 直 接影 响 .严 重 地 区甚 至 出现 过 学 校 停课 、 工厂停工 、 影 院歇 业 , 孩子 、 孕 妇 和老 人 被 劝 告 不 外 出 等现象。 因此 . 柴 油 机 尾 气 带 来 的危 害越 来 越 受 到 世 界各 国政
之后 . 血 液 的输 氧 能 力 大 大 降 低 , 使心脏 、 大 脑 等 重 要 器 官严
重缺 氧 , 根据吸入 C O浓度与时间不 同 . 轻 者 出现 头 晕 、 恶心 、
造 成 的大 气 污 染 严 重 影 响 了人 们 的生 活 和 健 康 , 因此 . 在 汽 车
工业发展和环境保护之间 . 需要寻求新的平衡 . 对 于解 决 汽 车
尾 气 排 放 污 染 问 题 急 需 寻 求 新 的对 策 我 国根 据 现有 的 汽 车 保 有 量 和 目前 的 道 路 状 况 以及 排 放 的 问题 .出 台 了 一 系 列 的
头痛 等 症 状 . 严 重 时 使 心 血 管 工 作 困难 , 直 至死 亡 。 碳氢化合物 ( H C ) : 碳 氢 化 合 物 包 括 未 然 和 未 完 全燃 烧 的 燃油 、 润 滑 油及 其 裂 解 产 物 和 部 分 氧 化 物 。 如苯 、 醛、 酮、 烯、 多 环芳香碳氢化物等 2 0 0多种 复 杂 成 分 。 其 中 甲醛 、 丙 烯 醛 等 对 眼睛 、 呼吸道和皮肤 有刺激作用 , 浓 度超过 2 5 p p m. 会 引 起 头 晕、 呕吐 、 贫血等症状。 其 中, 有些多环芳香烃 , 如 硝 基烯 、 苯 丙
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第一节柴油机排放的特点
一、柴油机排气污染物的种类及特点
柴油机排气的有害成分主要有CO'HCNO-、硫化物以及颗粒物、臭味气体等。
由于沾油机使用的混合气的平均空燃比较理论空燃比大,故其C0及HC排放明显低于汽油机;但柴油机NO,的排放、颗粒物及臭味气体却十分突出11]9
柴油机颗粒物的排量远髙于汽油机,这已被大量的试验证明。
图6-1为柴油车与汽油车的微粒排放数量比较[2:,图中D和G分别表示柴油车和汽油车,D和G后面的字母a、b、c 等表示车辆编号,试验车辆均满足日本2000年的排放标准。
柴油车和汽油车的微粒排放平均浓度分别为2.13 xlO8个/cm3和5.48 xlO5个八.m3,柴油车和汽油车的平均微粒排放数量分别为5.23 x 1014个/km和6. 36 x 10"个/km。
可见,柴油车排放的微粒数量远高于汽油车。
另外,试验时环境大气中的微粒物平均浓度为2. 92 x如个/cm3,可见,汽油车的微粒排放浓度远大于环境大气。
表6-1为装备柴油机的2t载重车与其他发动机的汽车排气中的污染物NO,和PM比较。
柴油车排放的也远高于汽油车:如第二章听述,颗粒物的危害性很大,有致癌和致突变的嫌疑,因此柴油车排气的危害远高于其他汽车。
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由于柴油中挥发性差的大分子碳氢化合物含量高于汽油,因此,柴油机排放的HC 与 汽油机有所不同:在柴油机燃烧过程中,喷雾中氧气不足使大量的燃油分子髙温分解,并 引起烃分子之间的化学反应,导致HC 成分复杂、含有高沸点(多为高相对分子质量)的碳 氢化合物成分多。
图6 - 2为柴油机NM0G 排放中不同C 原子数的HC 排放量比较,与使 用普通柴油的发动机HC 排放相比,安装了DPF 并使用低硫柴油的发动机和使用低芳烃 及低硫柴油的普通柴油机可降低绝大多数成分的碳氢化合物排放量。
二、柴油机排气污染物控制的困难
柴油车的排放特点是,危害很大的PM 和N0,的排放远高于其他车辆,HC 和C0的 排放不多,问题不突出。
因此柴油车的NO,和PM 的降低一直是柴油机排放控制的重点, 各个国家或地区的法规对这两类污染物的限制越来越严格(图6-3和图6-4)。
从1994 年以来,欧盟各成员国及美国和日本的柴油轿车N0X 和PM 的限值分别沿着Eurol — Euro2—>Euro3—►Euro4—+Euro5、TieiO —Tierl ~*Tier2( Bin9) —>Tier2 ( Bin5 )和短期一》■长期 新短期—新长期—新长期后的路线不断加严EUR 06标准也已制定,这使柴油车的污 染物控制面临空前的挑战。
欧盟各成员国和日本的柴油载重车NO,和PM 限值的路线与 柴油轿车基本相同,美国的则与柴油轿车有较大差别。
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图6-5为普通柴油车NO,和PM 之间的关系,接近双曲线关系。
可见,使柴油机 NO,下降的方法一般都导致PM 上升,常把这种关系称为trade-off 关系,这更增大了柴油 机排放控制难度。
寻求NO,和PM 同时下降的方法也就成了柴油机排放研究的一个难 点。
采用EGR 和推迟喷射时刻等技术后,可使N0:降低,但PM 的问题仍然存在,需要采 用DPF 装置;采用燃烧过程优化和喷射时刻控制技术可使PM 问题基本解决,但N0-更 为突出,故需要与SCR 或NSR —起使用。
因此,应对更严格的排放标准的对策应是燃烧 过程优化、EGR 和多种后处理技术的组合,如先通过燃烧过程改善,将微粒降低到足够低 的水平,再采用选择还原催化(SCR)净化N0X;也可先采用冷却的EGR 技术将NO ,降低 到足够低的水平,再采用颗粒过滤净化P!V^图6 - 5给出了满足US2010、日本2009及 EuroS 等重型汽车排放标准的主要技术组合。
由于欧盟各成员国、美国和日本标准对PM 、N0,限值的差别,导致了控制排放的技术路线的不同,如,采用SCR 技术可满足E ur03,而 要满足US2002则需要采用D0C 控制技术等。