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基于柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的NOx排放優(yōu)化技術(shù)

為了控制柴油機(jī)中NOx的排放量，對中、重型柴油機(jī)主要采用兩個策略，即冷卻的廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)和選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)。就冷卻的EGR而言，部分廢氣重新進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)，從而減少了進(jìn)入發(fā)動機(jī)內(nèi)的空氣量和熱量釋放，降低了氣缸的最高溫度以及NOx的產(chǎn)生量。SCR用在渦輪增壓后處理廢氣系統(tǒng)即后處理裝置，該方法能夠還原更多的NOx，減少顆粒物的排放量。

對中、重型柴油機(jī)來說，在發(fā)動機(jī)測功機(jī)上測量的排放量需要滿足歐4排放物試驗(yàn)循環(huán)（ESC）標(biāo)準(zhǔn)，可以通過優(yōu)化排放參數(shù)滿足NOx的排放要求。確定燃燒過程中控制NOx排放量的主要參數(shù)。根據(jù)發(fā)動機(jī)空氣流和最大EGR質(zhì)量流選擇適合規(guī)格的EGR閥和冷卻劑。NOx排放主要與發(fā)動機(jī)載荷、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、混合氣濕度、燃燒類型、燃燒特征（燃燒開始、持續(xù)和形成）以及EGR流速有關(guān)。優(yōu)化燃燒參數(shù)使其在發(fā)動機(jī)測功儀上滿足理想排放測試循環(huán)的基本排放要求。因發(fā)動機(jī)瞬態(tài)排放量是在穩(wěn)態(tài)測試之后測量的，因此認(rèn)為整個發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程不會影響發(fā)動機(jī)的性能參數(shù)。EGR閥和冷卻器選擇以及對發(fā)動機(jī)排放和性能優(yōu)化的初步研究使發(fā)動機(jī)能夠滿足更高的排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣使NOx排放量減少為原來的40%和PM排放量為原來的60%。此外，改善噴射策略（實(shí)時、定量、壓力）有助于發(fā)動機(jī)達(dá)到排放物試驗(yàn)循環(huán)測試周期的目標(biāo)排放量，并滿足車輛所需的電量和扭矩。

S.Jayagopal.SAE 2015-26-0093.

編譯：趙喚