车用柴油机排放物控制策略分析

车用柴油机排放物控制策略分析

时双 李文庆 周硕

长城汽车股份有限公司，河北省汽车工程技术研究中心 河北保定 071000

摘要：现阶段，在我们国家大力推进节能环保的背景下，汽车专用柴油机的排放物的控制越发受到人民群众的广泛关注，对于柴油发动机所排放出的有害物体，其生成机理展开主要探究，并且汽车专用柴油机排放物的立足之处是为控制污染的源头，因此，对于汽车所排放的机内净化以及机外净化两种方式展开比较，分析机内净化与及机外净化两者的优点以及缺点，基于此，本篇文章通过汽车专用柴油机的有害排放物的种类、形成的原理以及它所造成的危害，并且结合柴油机与不同位置有害排放物的抑制措施的探究，提出需综合运用控制汽车专用排放物的方法，其中例如：提高燃料的质量、改善汽车内部燃烧室的结构等一系列方式，在最大程度降低有害物体的排放，以及减少环境的污染。

关键词：车用柴油机；有害排放物；控制；策略；措施

引言

现如今，内燃机技能的发展极其迅猛，由于车用柴油机功率较高、动力较强、油耗较低、高经济利益的特点，因此它在高档汽车以及重型汽车中普遍使用。车用柴油机通过了解以及掌握现阶段最新的技能手段，掌握每一种产生废气污染物的机理，了解国内、国外排放有害气体控制的分析机内净化与及机外净化方法。通过对车用柴油机中所产生的有害排放物原理展开具体的研究，为控制排放有害物体提供出了有效果的控制污染物排放技能，更好地完成了有效的节能环保减少排放物的目标。 1、车用柴油机的发展现状 由于现阶段汽车市场发展较为积极，因此我国的汽车柴油机发展极其迅猛。在近几年以来，中国的汽车市场不断高速发展。在2017年，中国汽车总产量以及汽车销量，连续九年占领全国的第一名。在2009年，中国的汽车总产量第一次超过一千万辆汽车，自此创下了一千三百七十九万辆的世界第一记录。

自此以后，我国的汽车总产量逐年增长。在2017年，中国汽车的总产量达到两千九百多万辆，而汽车销售量达到了两千八百八十多万辆，同比去年增加了大约百分之三左右，2017年中国汽车总产量以及汽车销售量达到了最近十年以来的最高水平。到现如今，汽车生产量以及汽车销售量都一直维持着小幅度增长的速度。汽车总产量增长率相比去年同一时期有所下降，但是汽车销售量增长率对比去年同一时期有所上升。纵观整个2018 年上半年度，汽车产量达到 一千六百多万辆，同比增长百分之三点五。 汽车柴油发动机的特色以及其优点极其明显，因此车用柴油机在重型卡车与挖掘机等特种车辆中普遍应用。跟随重型卡车以及重型客车等细致划分市场的高速增多，汽车市场的大量需求则被汽车柴油发动机所满足。商用车主要的生产和销售模式则是客车与货车，在这其中，货车的市场销售额远远多于客车销售额，因此货车成为推进商用车的市场生产以及汽车销售的重要增长点。

2、对车用柴油机排放有所影响的条件

柴油机的燃烧过程是极其复杂的。柴油机的燃料以及空气在燃烧中两者相混合，均受到外部条件因素的直接影响。致使柴油机极难达到完全燃烧的状态，这也是柴油机不完全燃烧，致使的有害排放物之中的废气包含的增加有害排放物含量。这些影响因素主要来自于以下几个部分：

2.1燃烧方法对于车用柴油机排放物的直接影响

影响柴油机燃烧的主要因素是在第二次燃烧室。第二次燃烧室的结构形状以及容积比与通道面积大小以及形状、喷油器的位置以及预热塞直接影响排放物的排放。除此之外，主燃烧室的形状应该有利于二次燃烧的不完全燃烧燃料的更好混合以及燃烧，进一步优化完全燃烧的程度。

依据气体的流动特征，燃烧室的结构和形状是完成均匀空间混合以及良好燃烧过程的关键，这也是提升柴油机性能以及降低排放污染的一项十分重要的技能手段。因此，要求燃油喷射系统具备良好定量以及定性的喷射特征，并且完成柴油机工况转变的最好匹配。除此之外，燃油喷射油束的数量、分布状态、穿透速度以及其燃烧室的形状、进气流的运动和活塞的动态位置相匹配，这对实现燃料以及最大程度混合空气与达到最好的燃烧功能有所帮助，进一步获得优秀的经济利益以及动力的同时，降低废气污染物的排放量

2.2车用柴油机运转状况对排放物的直接影响 作为一种动力输出的机械，汽车柴油机的状况，受到从动机械工况的直接影响，它的特质也具有改变，排放也跟随工况而改变。在平稳的运转中，一氧化碳的排放量并无较大的改变。但由于转速和负荷在增加，碳氢化合物排放量有所降低，氮氧化物有所增多。但是在不稳定的情况下，冷起动时碳氢化合物排放量相对比较大，而且氮氧化物以及颗粒物排放量在加速时会随之增加。在降低车速时，因为喷射量降低，对排放的影响相对来说比较小。

3、降低车用柴油机排放物含量的具体措施 3.1 改善燃烧环境 燃料的燃烧情况直接影响着柴油机排气的成分。通过形成废气有害物体的基本原理看，优化燃烧能够降低排放一氧化碳、碳氢化合物以及颗粒物。同时燃烧区的高气温以及高压推进了氮和氧的化学反应，并且使氮氧化物增加排放。其中最重要的是氮氧化物与颗粒物两者之间的关系是成反比。通常情况下，高温富氧的状态下比较容易产生出氮氧化物，但是在低氧气环境中比较容易产生出颗粒物体。两者相矛盾的排放特色在很大程度上与柴油发动机可以满足排放的标准有所影响，这也是现阶段柴油发动机排气净化的一个重点。在对排气的净化部分而言，诱因柴油机空燃比较大，所以其燃烧过程还较为完全，在排气过程中的一氧化碳以及碳氢化合物较少，通常情况下能够满足排放物的需求。此外，因为燃烧中所产生的高温状态，其混合程度并不均匀，氮氧化物和颗粒物的含量较高，因此，车用柴油机的排气净化目标主要为氮氧化物以及颗粒物。因为柴油机废气中的硫和颗粒物含量相比来说较高，比较容易使催化剂中毒、失效或者是堵塞颗粒物。所以，柴油机废气净化主要是依据机内净化以及机前进行处理。 3.2 改善燃烧的结构 在柴油机的燃烧中主要是预燃烧阶段和扩散燃烧阶段两者相混合，其中主要的燃烧方式就是扩散燃烧防守，辅助燃烧方式就是预混合燃烧。其中若想控制燃烧中排放有害物质，应该干预预混燃烧阶段的程度，致使能够减少最高燃烧的温度，这对控制排放氮氧化物有所帮助。使燃料喷射率增加、提升油气混合、推进燃烧扩散、缩小扩散燃烧的时长以及降低后燃，能够降低烟雾以及排放微粒。操作方法如下：首先，采取合适的进气道涡流比，科学组织进气的流量。第二，采取缩口燃烧室，改善燃烧室的结构以及形状，这一方式对直喷式柴油机混合气体两者的均匀混合有所帮助。改善间接喷射柴油机的二次燃烧室结构以及通道形状对混合气体在一次燃烧室中的燃烧有所帮助。最后，降低供油提前角能够将燃烧过程避免上止点，减少燃烧时的温度。

4、结束语

结合本文各项重点，柴油机发展的重要技术就是车用柴油机排放控制技术。柴油机排放应该与排放法规相符合，从而进一步推进柴油机技能的发展。由于我国与国外先进工业国家相比较，研究较晚。引进国外技能以及国外产品推进了我国柴油机技能的发展。通过上述文章分析探究，希望能为我国柴油机的排放提供一些帮助。

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