姜代華

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的進步與社會的發(fā)展，對道路用柴油機的排放法規(guī)愈發(fā)嚴(yán)格，道路用柴油機的排放水平得到了很大的改善。隨著各類非道路移動機械在日常的生產(chǎn)生活活動中的大量應(yīng)用，非道路用柴油機的污染問題也愈發(fā)得到重視，因此，本文通過對柴油機排放物中的氣體與顆粒物生成機理進行分析，并提出相應(yīng)的技術(shù)解決方案，以期為相關(guān)人員提供參考

關(guān)鍵詞：非道路；柴油機；排放技術(shù)；研究

引言

隨著全球溫室效應(yīng)的嚴(yán)重化，環(huán)保問題逐漸受到了社會各界的廣泛關(guān)注，綠色可持續(xù)發(fā)展逐漸成為城市發(fā)展的主題。在對城市進行建設(shè)時，需要各種機械設(shè)備的配合，如壓路機、挖掘機等設(shè)備，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行時，也需要相關(guān)拖拉機、收割機等機械化設(shè)備的配合。隨著近年來這些非道路用機械設(shè)備的廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)生的尾氣污染也迅速增長，就目前為止，我國對于這些非道路用機械的排放污染缺少相關(guān)的法律規(guī)定，導(dǎo)致其產(chǎn)生污染物的比重日益增加。因此應(yīng)及時對這些非錄用柴油發(fā)動機的尾氣排放進行控制，進而改善我國大氣環(huán)境的質(zhì)量。

1 研究背景

隨著我國城市化進程的不斷推進，市政工程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于機械數(shù)量的要求持續(xù)整長，我國非道路發(fā)動機產(chǎn)量迅猛增加。據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前我國非道路用發(fā)動機的年產(chǎn)量已經(jīng)超過三千萬臺，并且其用途廣泛，沒有相關(guān)替代產(chǎn)品。這些非道路發(fā)動機的碳?xì)浜偷趸锱欧帕繜o比巨大，若按總產(chǎn)量的百分之十內(nèi)銷進行估算，執(zhí)行非道路發(fā)動機排放二階段限值后，這些發(fā)動機的碳?xì)浜偷趸锱欧帕繉p少三千噸以上，減排效果非常顯著。我國當(dāng)前對非道路發(fā)動機污染物的排放控制技術(shù)與道路發(fā)動機相比仍處于落后狀態(tài)，因此有著更高的減排潛力，隨著相關(guān)部門對非道路發(fā)動機排放的日益重視，將會有愈來愈嚴(yán)格的排放法規(guī)以及新的排放控制技術(shù)應(yīng)用于非道路發(fā)動機的排放控制工作中。

2 非道路用柴油機排放路線

由于非道路柴油機的功率范圍較廣，結(jié)構(gòu)形式較多，其用途也比較廣泛，對于動力性能、安全性能以及成本要求相對較高，因此，出于對其經(jīng)濟性的考慮，無法使用車用柴油機的成熟排放控制技術(shù)，進而造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著人們環(huán)保意識的不斷提升，社會對于環(huán)境污染問題愈發(fā)關(guān)注，非道路柴油機的排放控制問題也愈發(fā)受到重視，我國相關(guān)部門也在不斷完善、出臺相關(guān)的排放法規(guī)，柴油機產(chǎn)商也在積極研發(fā)新技術(shù)來控制非道路用柴油機的排放水準(zhǔn)。

2.1 非道路用柴油機國4排放法規(guī)

在我國，非道路排放標(biāo)準(zhǔn)實施起步較晚，非道路第1階段排放法規(guī)要求在2007年十月一日起才正式執(zhí)行，至2009年十月一日起實施非道路第2階段排放法規(guī)，2014年十月一日起實施非道路移動機械用柴油機第3階段要求。對應(yīng)的法規(guī)分別是：GB20891-2007非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限制及測量方法（1、2階段）、GB20891-2014非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限制及測量方法（3、4階段）。

2.2 非道路用柴油機排放技術(shù)路線

非道路用柴油機的排放控制技術(shù)可以參考路用柴油機的排放控制技術(shù)，結(jié)合非道路用柴油機的實際使用用途以及特點來選擇合適的排放控制技術(shù)，如活塞方案優(yōu)化、渦流比方案優(yōu)化、廢氣再循環(huán)技術(shù)等技術(shù)，充分考慮道路用柴油機與非道路用柴油機在實際應(yīng)用中的差異，選擇合適的排放控制技術(shù)進行優(yōu)化應(yīng)用，進而控制柴油機燃燒過程中的排放指標(biāo)，減少有害成分的產(chǎn)生。

2.3 排放技術(shù)路線對比

目前，降低柴油機排放的控制技術(shù)主要有兩個技術(shù)路線。一是通過廢氣再循環(huán)技術(shù)降低排放的氮氧化物的排放量，同時結(jié)合采用DOC、POC以及DPF等后期處理裝置來控制顆粒物的排放量。另外一種則是通過對缸內(nèi)燃燒進行優(yōu)化，從而降低顆粒排放量，同時結(jié)合使用SCR技術(shù)控制氮氧化物的排放量。在具體選擇何種排放路線時，應(yīng)結(jié)合實際情況進行綜合考慮，選擇最適合的排放路線。

3 非道路用柴油機國4排放技術(shù)

3.1 內(nèi)部廢氣再循環(huán)技術(shù)

EGR技術(shù)是控制柴油發(fā)動機機缸內(nèi)氮氧化物氣體產(chǎn)生的有效措施之一，其主要工作原理是將柴油機產(chǎn)生的廢氣部分重新通過廢氣再循環(huán)閥門重新進入氣缸內(nèi)，繼續(xù)參與柴油機燃燒過程，進而有效抑制氮氧化物的產(chǎn)生。

3.2 外部廢氣再循環(huán)技術(shù)

廢氣再循環(huán)裝置從結(jié)構(gòu)上可以分為內(nèi)部裝置與外部裝置，內(nèi)部廢氣再循環(huán)裝置指的是讓一部分廢氣不排出氣缸，在下一次燃燒開始前對混合氣進行稀釋，其主要通過進排氣門的相位來進行控制，不需要對發(fā)動機的本體進行改動。外部廢氣再循環(huán)裝置可以靈活控制各況點的廢氣循環(huán)率，更換平衡排放與油耗的關(guān)系，但成本較高。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)外部廢氣循環(huán)裝置與內(nèi)部廢氣循環(huán)裝置進行技術(shù)路線對比，根據(jù)排放結(jié)果來選擇最優(yōu)路線。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著人們環(huán)保意識的普遍增強，對這些非道路用柴油機械的排放物進行控制的需求也愈發(fā)急迫。因此，對非道路用柴油機的排放理論與技術(shù)進行研究對于城市的可持續(xù)發(fā)展有著無比重要的意義。本文主要針對非道路用柴油機的排放物生成機理、相關(guān)法律法規(guī)以及排放優(yōu)化的方法進行研究，并且對非道路國四法規(guī)進行了深入理解，對滿足非道路國4排放法規(guī)要求的技術(shù)進行探尋，以期為相關(guān)人員提供參考價值，為我國的環(huán)境保護工作作出一定貢獻。

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