非道路柴油机实施国Ⅳ排放的技术路线

一、欧洲非道路柴油机排放限值的演变

在一些国家和地区，非道路柴油机的排放在发动机对环境排放贡献度中要达到65%左右，因此非道路柴油机的排放一直是内燃机排放控制领域的重点。2011年起，欧洲非道路用柴油机已开始实施欧ⅢB（中国国Ⅳ）排放法规，其对柴油机提出了更为苛刻的要求。

二、非道路柴油机实现国Ⅳ应具有的基本条件

非道路国Ⅳ柴油机应该建立在一台有良好基础的电控国Ⅲ发动机基础上。且具有如下特征：

（1）直列式发动机，采用空-空中冷增压系统。严格控制进气温度，进气温度每降低1℃，

（2）采用铸铁缸盖、水冷、4气门结构，喷油嘴垂直中置。四气门结构有使发动机功率提高15%左右、降低油耗4%左右的潜力。

（3）机体采用铸铁、水冷、湿式缸套，内置机油冷却器。

（4）采用整体铝活塞/钢顶铝裙组合活塞。

（5）燃油系统采用电控共轨系统/电控单体泵/电控泵喷嘴系统，需3～5次的多次喷射（包括预喷、主喷、后喷）能力和更高的燃油喷射压力，应缩短喷油持续期，使放热接近上止点，喷油规律实现柔和燃烧，降低油耗。

（6）进一步优化进气涡流和燃烧系统，采用直口或略微缩口燃烧室，进气涡流比为0.5～1.5，压缩比为16.5～18.5。

（7）缸内最大爆发压力可达18～22MPa，升功率可达35kW/L。

三、结语

要实现国Ⅳ对NOx和PM都较低的限值，目前大致上有两条技术路线：其一是先通过优化燃烧，再使用选择性催化还原来降低NOx排放。其二是使用EGR使NOx降低，但会导致PM增加，因此加DPF将PM捕捉转化。

考虑到中国国情，燃油品质还有差距，但尿素生产比较普遍，因此我国实施非道路国Ⅳ排放宜首选SCR技术路线。

参考文献

[1] 谭建伟. 非道路用柴油机与车用重型柴油机排放标准相关性研究[J]. 车辆与动力技术，2005，04.

[2] 郝勇. 重型车用柴油机排放法规及技术路线综述[J]. 内燃机与动力装置，2009，03.

[3] 徐阳. 面向欧Ⅳ以上法规的柴油机排气后处理技术方案[J]. 武汉理工大学学报，2006，08.

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