专家详解发动机实现国排放标准的技术途径实验仪器

专家详解发动机实现国Ⅲ排放标准的技术途径

2013年2月，北京正式发布排放法规，将于2013年7月1日实施地方标准DB11/185-2013《非道路机械用柴油机排气污染物限值及测量方法》，该标准相当于欧洲StageⅢA，并且将于2015年1月1日起实施相当于欧洲StageⅢB的排放法规。在北京地区实施非道路Ⅲ阶段法规后，对全国其他省市的影响不可小窥。也许将引领全国在未来几年内执行更高排放标准。

从发动机制造的角度看，实现国Ⅲ标准的技术途径有哪些？《建设机械技术与管理》杂志记者采访到了业内的专家，让专家为我们来答疑解惑。

广西玉柴机器股份有限公司工程机械配套技术总师彭天权：欧美非道路实现Ⅲ阶段排放标准时，发动机基本技术路线见表3。

菲亚特动力科技（FPT）中国区总经理余宁：菲亚特工业动力科技（FPT）针对IIIA的排放阶段，专门开发了机械转子泵、涡轮增压带废气门旁通、中冷及内部EGR的NEF系列发动机，可靠性高，对燃油品质要求不高，保养维护周期长。当然FPT也可提供更高功率密度的高压共轨发动机。

从Ⅲ阶段升级到Ⅳ阶段，一般发动机制造商会采取EGR+DPF+SCR的技术路线，FPT策略是以用户成本最小化和性能最优化为基础的。为了满足用户的需求，FPT准备选择一条与竞争者不同的路线-高效SCR。高效SCR是一个无须废气再循环和主动再生DPF，并且能满足Ⅳ阶段排放的后处理系统。由于这个系统，我们的发动机与现有Ⅲ阶段产品相比，无须降低效率，无须增加用户操作成本，而且性能可靠。

潍柴动力运用工程部工程机械分部经理杨信刚：StageⅢA阶段，目前通过缸内燃烧控制仍可实现排放达标，其核心是控制燃烧温度。通常的措施有：

（1）进气中冷。降低进气温度，从而提高进气量，降低燃烧温度，降低PM和NOX生成；（2）供油压力与时刻控制。控制燃烧最高压力和温度，降低NOX生成；（3）EGR（ExhaustGasRecirculation），废气再循环，控制燃烧温度，降低降低NOX生成。采用EGR，可以有效抑制NOX生成，同时实现更好的经济性。

燃油系统可以选择机械供油或电控供油。前者的优点是成本低，对燃油要求不高，易于维护保养，后者优点是排放性、经济性好，特别是对于共轨系统，由于可对供油时刻、喷射次数、轨压等多种变量根据不同工况进行调整，效果更为明显。

通过与燃油系统的配合，国内外目前对于非道路StageⅢA阶段的排放路线主要有三种：机械泵+EGR路线、电控共轨和电控共轨+EGR路线。不同的技术路线优劣对比见表4。

国内目前的燃油、杂质、水含量、含硫量都比较高，这对共轨系统精密的燃油零部件带来非常大的损害，解决这个问题，技术应用首先要考虑过滤的问题，对于含硫量高，还要考虑发动机摩擦副的腐蚀、机油的老化、后处理中毒等问题。

洋马发动机（上海）有限公司小型陆用柴油机部技术服务经理梁海涛：对于洋马发动机来说，额定功率在37kW以下的机型，只进行了内部燃烧的优化，包括喷油压力、角度和燃烧室的形状等，也就是说，在硬件装置方面没有增加。我们致力于这些精细化和优化研究的原因，也是希望不会因排放升级而给客户带来成本上的压力。对于37kW以上的机型，也仅仅增加了用以降低燃烧温度抑制NOx生成的EGR阀，用以实现更为精准控制和个性化控制设定的电控调速器。

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