小汽油机排放净化器应用中的关键技术

摘 要：文章主要对小型汽油机的全球排放标准进行研究，分析了小型汽油机行业现状、几个国家尾气排放标准、排放尾气中的污染成分以及排放控制技术。

关键词：通用小型汽油机；排放标准

通用小型汽油机主要被应用到家庭园艺器械、小型农业器械等领域，为其提供使用所需的动力。但是对着各个国家对道路机车排放的控制，小型汽油机的尾气排放成为了环保部门的重点观察对象。

1 全球主要国家和地区通用小型汽油机排放标准

1.1 美国通用小型汽油机排放标准

早在1995年美国就对通用小型汽油机排放标准进行了第一阶段的控制，由美国环境保护局发布了点燃式小型发动机的规定。此项规定对排放尾气中的污染物进行了限制并且提出了检测污染物方法。1999年美国环境保护局对小型非道路发动机提出了第二阶段的规定，被限制的机器多为农用机械，例如农用拖拉机、草坪割草机等。2008美国提出了第三阶段的规定，并且此次给出了限制排放的具体限值，如下表所示。

1.2 欧盟通用小型汽油机排放标准

1997 年欧盟提出了97/68/EC 法规并且在1997年正式执行。2002年再次提出了2002/88/EC 法规，不仅对第一次提出的法规进行了修正，并且提出了更加具体的要求。2004年，欧盟全面进入第二阶段的排放要求，2004/26/EC 法规也被提出，表二是欧盟提出的限制排放的具体限值。

1.3 我国通用小型汽油机排放标准

我国提出《中华人民共和国环境保护法》以及《中华人民共和国大气污染防治法》，从而控制非道路小型发动机的尾气排放对空气质量的污染。2010 年 12 月 30日，我国由国家质量监督检验检疫总局和环境保护部共同发布了《非道路移动机械用小型点燃式发动机排气污染物排放限值与测量方法（中国第一、二阶段）》，此公告已经在2011年得到实施。

2 尾气中污染物成份及影响因素

汽油机尾气中的污染物有 NOx、HC、CO、微粒物（含碳烟、重金属氧化物）及硫化物等，主要是 NOx、HC、CO。CO 是一种不完全燃烧的产物，其生成主要与混合气浓度有关，还受工质温度和化学反应时间影响。国内学者从汽油机污染物生成机理出发，对不同型号的通用小型汽油机进行了研究。结果表明：通用小型汽油机生成的 NOx、HC、CO 与燃油品质、燃油供给方式、整机设计参数、点火系统及尾气处理装置等因素有关。

3 我国排放控制技术研究进展

3.1 燃油品质改善

目前，我们国家的汽油燃烧为发动机提供动力中主要由汽油的调和以及催化裂化汽油为主，这样尾气的排放中稀烃含量相比较于其他国家高出很多。所以，国内有关部门对汽油的使用有很高的呼声，建议汽油中烯烃含量降低。汽油中烯烃含量减低对尾气排放烯烃含量有很大影响。近些年我国市场上销售的汽油品质也已经有提升，烯烃含量多在12%左右，芳香烃含量控制在28%以下，硫9.5 mg/kg，苯低到 1.0%，总的来说对排放控制已有很大改观。

3.2 机内净化电控燃油喷射系统优化

目前，通用小型汽油机工作的方式多是化油器供油，但是使用化油器供油常会遇到化油器量孔的流通问题以及喉管处气流流动问题导致油气混合不能到达充分混合的状态，不仅达不到快速相应的效果，甚至影响到燃油的燃烧效果，最终会导致尾气排放中“杂质”过多。因此应该将电控燃油喷射系统优化，加强油气混合均匀程度，提升燃油的雾化效果，这样不仅可以使发动机为机器提供更好的动力，还能改善尾气的排放。

3.3 机内净化点火系统优化

发动机内汽油混合气的燃烧为发动机提供动力，而其燃烧的程度与点火能量相关，点火的能量高可以提升燃烧速率。此外，发动机内汽油混合气的燃烧为发动机提供动力，而其燃烧的程度与点火正时相关。当前我国小型汽油机点火系统采用的方式多为电容放点形式，为点火器提供点火。但是這种点火方式并不是最佳的点火方式，难以实现最佳的点火时机，影响汽油的燃烧效果，会造成尾气中HC以及NOx的排放量。应该将电容点火器更换为数字点火器，这样点火的时机不会较前或者延迟，数字点火器可以将精确度提升到±0.5°CA。尤其是在二冲程通用小型汽油机的尾气排放取得很大进展。

4 结论

综上所述，在通用小型汽油机排放标准方面，美国起步最早，越来越多国家和地区开始关注通用小型汽油机的排放。文章对几个国家的小型汽油机尾气排放标准研究，分析尾气中污染物成份及影响因素并且提出了几点机内净化排放控制技术。

参考文献：

[1]刘建辉，武世福，李海桥，苏铁熊.影响通用小型汽油机排放因素分析[J].小型内燃机与车辆技术，2015，44（03）：79-83.

[2]韩冰源，贝绍轶，赵景波，李洪亮，储江伟.林业机械中通用小型汽油机排放控制及效果分析[J].东北林业大学学报，2014，42（08）：145-147.

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