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高硫柴油對柴油機排放控制系統(tǒng)的影響

世界各國的排放法規(guī)都變得越來越嚴格，如歐盟2014年1月開始實施的歐6排放法規(guī)。因此，柴油機必須同時采用氧化催化器（DOC）、柴油機微粒過濾器（DPF）、SCR（選擇性催化還原）、EGR（廢氣再循環(huán)）等多種后處理系統(tǒng)。然而，僅通過制定更為嚴格的法規(guī)以迫使汽車生產(chǎn)商采用先進的廢氣后處理系統(tǒng)并不能保證達到預(yù)期的減排目的，還需要對燃油品質(zhì)進行更為嚴格的規(guī)定。因為燃油品質(zhì)如十六烷值、密度、發(fā)熱量、粘度、冷特性和硫含量等將影響后處理系統(tǒng)的使用特性，尤其是柴油中硫燃燒產(chǎn)生的SO2將大大降低后處理系統(tǒng)組件的性能和使用壽命。因而，為達到歐6排放法規(guī)，各國都在使用低硫柴油作為主要燃料，而對于巴西等發(fā)展中國家則會限制這種較高成本低硫柴油的使用。對此，分析了高硫柴油的使用對柴油機后處理系統(tǒng)的影響，從而確定其對排放控制系統(tǒng)的影響。

對現(xiàn)行的歐6排放法規(guī)進行了介紹。歐6排放法規(guī)所規(guī)定的測試循環(huán)為WHSC（穩(wěn)態(tài)測試循環(huán)）和WHTC（瞬態(tài)排放測試循環(huán)），且在這兩種循環(huán)工況下不再采用加權(quán)計算，而對整個測試周期進行連續(xù)采樣，使測試循環(huán)更接近真實情況。測試循環(huán)在這兩種循環(huán)工況下，要求CO排放量分別低于1500、4000mg/kWh；HC排放量分別低于130、160mg/kWh；NOx排放量分別低于400、460mg/ kWh；顆粒物排放量分別低于10、10mg/kWh。試驗時，選用一個直列6缸重型柴油機，其具有渦輪增壓和燃油共軌噴射系統(tǒng)，聯(lián)合后處理系統(tǒng)（包括DOC、DPF、SCR 和EGR），燃油共有兩種S-500柴油（硫含量為500mg/L）和S-10柴油。試驗時，分別選用被硫化的聯(lián)合后處理系統(tǒng)和全新的后處理系統(tǒng)。為了確定DOC、DPF、SCR 和EGR單個系統(tǒng)受硫化作用的影響，又進行單個系統(tǒng)被硫化的試驗，每類試驗進行20h。試驗顯示，采用S-500柴油發(fā)動機NOx轉(zhuǎn)化率從93.6%降至70%，超過了歐6排放法規(guī)的規(guī)定值，且硫化后的系統(tǒng)可能激活發(fā)動機故障燈。

LeonardodeOliveiraCosta et al.SAE 2014-36-0460.

編譯：陳丁躍