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1、 中重型柴油发动中重型柴油发动 机排放知识介绍机排放知识介绍 1 1、国、国3 3，国，国4 4排放的测量方法排放的测量方法 2 2、国4技术路线的介绍 排放知识介绍 国家排放法规GB176912005标准规定了国 、国、国的标准限值和测量方法，主要针对 压燃式、气体燃料点燃式发动机压燃式等发动机 的排气污染物。 试验工况由ESC（稳态循环）、ELR（负荷烟度 试验）和ETC（瞬态循环）工况所构成。针对不同 车种或不同的控制阶段，应用不同的试验工况。 从国开始增加了车载诊断（OBD）或车载测 量（OBM）系统，增加了排放控制装置的耐久性要 求。增加了在用车符合性的要求，增加了新型发 动机和新型
2、汽车的型式核准规程。改进了生产一 致性检查及其判定方法。 排放知识介绍 ESC和ELR限值 排放知识介绍 排放知识介绍 ETC限值 排放知识介绍 1.排放试验的测定方法。 排放法规规定的测试十三工况分A转速、B转 速、C转速和怠速组成。 其中： A转速= nlo +25%(nhi - nlo ) B转速= nlo +50%(nhi - nlo ) C转速= nlo +75%(nhi - nlo ) 注：nlo低转速，指50%最大净功率的最低发动机转速。 nhi高转速，指70%最大净功率的最高发动机转速。 ESC测试方法 排放知识介绍 排放知识介绍 排放知识介绍 十三工况测量完成后，为防止作弊行
3、为，在 排放区域内又增加了三个随机抽查点进行NOX的 检查。 ELR测试方法 在以上A，B，C三个转速点进行不透光烟度检查 。同时加入一点D进行验证。 试验规程：发动机在A转速的10负荷下运行 202S后，迅速的拉高油门到100负荷下运行 101S后。这样工作进行三次后。在202S后转入B 转速。内容同A转速。最终完成D转速的试验。 排放知识介绍 ETC测试方法 基准转速的确定： 基准转速=nlo+95%(nhi- nlo) 实际转速转速(基准转速怠速)/100-怠速 实际扭矩转速最大扭矩/100 试验进行30分钟，1800秒，分别为模拟城市道 路10分钟，模拟乡村道路10分钟，模拟高速道路1
4、0 分钟。 具体的试验设定范围可以参考看具体的试验设定范围可以参考看GB17691GB17691 20052005附件附件BCBC中的表格内容。中的表格内容。 排放知识介绍 排放知识介绍 排放知识介绍 国4开发的技术路线 目前在进行国4发动机研发过程中，在燃烧优化 的同时，主要是发动机后处理技术的选择。主要 采用的后处理技术有： 采用SCR技术；选择催化还原技术(Selective Catalytic reduction) 冷却EGR （Exhaust Gas Recirculation) POC(Particle Oxidation Catalyst) ；废气再循环颗粒氧化型催化器 冷却EG
5、R+DPF(Diesel particulate Filter)； 废气再循环颗粒捕集器 冷却EGRPOCDOC(Diesel Oxidation Catalyst) 。 废气再循环颗粒氧化型催化器氧化催化转化器 排放知识介绍 优点缺点 EGRPOC 最简单简单 的后处处理技术术发动发动 机更为为先进进，复杂杂 对终对终 端用户户的影响最小无法控制排放性能 对对尿素的基础设础设 施没有依赖赖需要低硫柴油 增加了发动发动 机尺寸 仅仅适用低颗颗粒排放的发动发动 机 更高的热负热负 荷 燃油消耗更高 EGRDPF 能满满足低颗颗粒要求发动发动 机更为为先进进，复杂杂 对终对终 端用户户的影响最小更
6、高的热负热负 荷 根据发动发动 机尺寸具有可伸缩缩性极低硫含量 对对尿素的基础设础设 施没有依赖赖增加了发动发动 机尺寸 后处处理控制系统统复杂杂 对对服务务要求更高 燃油消耗更高 SCR 改善燃油经济经济 性对终对终 端用户户影响比较较大 冷却系统统无需改变变需要尿素供应应基础设础设 施 对发动对发动 机尺寸没有影响后处处理安装较较之前更为为复杂杂 很容易从国4升级级到国5 净净燃油/尿素消耗由于国3 EGR 技术：通过将排气管中的部分排气引入进 气系统，与新鲜的空气进行混合，从而引起冲量 的性质发生变化，进而影响整个燃烧过程。 车用EGR系统对改善柴油机NOX的排放效 果显著。但是同时它也
7、对柴油机的性能带来很大 的影响。随着EGR率增加，进入气缸内的洁净空 气量减少，混合气质量变差，燃烧不完全，增加 了油耗（上升4）和整机的动力性。因此在进 行EGR技术标定过程中要综合考虑EGR率。在高 负荷时减少EGR，全负荷时不宜进行EGR，低负 荷可以进行较大的EGR。 排放知识介绍 SCR技术：选择催化还原技术。先进行优化燃烧。 然后采用SCR技术降低因为燃烧优化而产生的NOX 排放，同时对PM排放的降低具有一定的能力。具有 燃消耗率低的优点。但系统更为复杂。 排放知识介绍 DPF技术：颗粒捕集器（颗粒过滤器）。主要作 用是捕集废气中的炭颗粒，然后通过再生将其除 掉。DPF的使用最关键
8、的一点是有良好的再生控 制策略。一般同EGR配合使用。 DOC：氧化催化转化器。主要作用通过氧化转化 将排气中的有机物质转化成无害物质。包括气态 的CO、HC以及固态或也太颗粒物中的有机成分 转化成气态物质如CO2和H2O排出。对气态CO、 HC转化率高达90，对颗粒物的转化率取决于有 机物成份。一般在2040。DOC内部结构是 直通式，不能催化转化碳颗粒，也不能拦截沉积 固态颗粒。一般同EGR同时使用。 POC技术：颗粒氧化型催化器。显著降低颗粒的。显著降低颗粒的 排放量，效率可以达到排放量，效率可以达到6060。对。对CO、HC的转化 率也高达80，要求柴油含硫量要低。一般同 EGR同时使用。 POC，DOC及PDF等技术,都是采用贵金属涂层 达到其应有的效果,而对金属受含硫量高的影响。 排放知识介绍
