具有不同后處理系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)排放性能研究

在全球范圍內(nèi)，各國都在減少對原油的依賴，從而采用生物燃料取代化石燃料。除此之外，溫室效應(yīng)等環(huán)境問題也使得人們越來越關(guān)注生物燃料的應(yīng)用，如德國政府規(guī)定，到2020年運輸部門中生物燃料的使用比例將達(dá)到10%。常用的生物燃料為脂肪酸甲酯，但是其可能稀釋發(fā)動機(jī)機(jī)油，為此研究開發(fā)出一種新的生物燃料，其由動植物油脂加氫制備而成，因而稱之為HVO（氫化植物油），并對HVO進(jìn)行兩種類型的燃燒試驗，評價其排放性能。

對HVO的試驗共有兩種：第一種為發(fā)動機(jī)臺架試驗；第二種為車隊實車試驗。發(fā)動機(jī)臺架試驗中，選擇兩種客車上常用的重型發(fā)動機(jī)：戴姆勒OM 904 LA發(fā)動機(jī)和OM 906 LA發(fā)動機(jī)。其中，OM 904 LA發(fā)動機(jī)配備選擇性催化還原系統(tǒng)，催化劑為32.5%的尿素水溶液，符合歐4排放標(biāo)準(zhǔn)，OM 906 LA發(fā)動機(jī)不配備任何后處理系統(tǒng)，符合歐3排放標(biāo)準(zhǔn)。試驗時，這兩種發(fā)動機(jī)均采用100%的HVO作為燃料，且均與渦流制動器相連，OM 904 LA發(fā)動機(jī)采用歐洲瞬態(tài)測試循環(huán)，OM 906 LA發(fā)動機(jī)采用歐洲靜態(tài)測試循環(huán)，對相應(yīng)測試循環(huán)下的廢氣進(jìn)行采樣。在車隊實車試驗中，選擇了1個有11輛客車的車隊，這11輛客車需滿足歐3、歐4、歐5、歐6排放標(biāo)準(zhǔn)，且具有各種不同的后處理系統(tǒng)。試驗時，4輛客車以HVO與2%的生物柴油共混物（HVOB2）作為燃料，另外7輛客車則采用HVOB7作為燃料，車隊總行駛里程為207677km，對車隊行駛過程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行采樣。之后，采用化學(xué)發(fā)光檢測器進(jìn)行廢氣中NOx含量的檢測，采用氫離子火焰檢測器進(jìn)行HC含量的檢測，采用非色散紅外光譜氣體分析儀進(jìn)行CO含量的檢測。結(jié)果顯示：與傳統(tǒng)柴油相比，HVO顯示出較少的NOx排放；由于OM 906 LA發(fā)動機(jī)不具有任何后處理系統(tǒng)，因而其廢氣中檢測出較多的多環(huán)芳烴；車隊中采用HVO作為主要燃料，并沒有顯現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，車隊總的NOx含量從5%升到了14%，不過其它成分出現(xiàn)了降低，且采用HVOB7作為燃料比以HVOB2作為燃料產(chǎn)生的NOx含量低。

Kristin G?tz et al.SAE 2014-01-2827.

編譯：陳丁躍