工程機(jī)械排放新標(biāo)準(zhǔn)精選(九篇)

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第1篇：工程機(jī)械排放新標(biāo)準(zhǔn)范文

1轎車對柴油機(jī)性能要求

7座以下乘用車（M1）如果裝置柴油動(dòng)力，在諸多方面要接近汽油機(jī)，要小型化、輕量化，所以必須提高升功率、降低比質(zhì)量?，F(xiàn)有輕型車、轎車用柴油機(jī)一般升功率為28～38kW•L-1，增壓型達(dá)到40kW•L-1，最新研制的為50kW•L-1，甚至可達(dá)到55kW•L-1。低噪聲、低振動(dòng)并能與車體具有良好的匹配和減振降噪效果。減振降噪措施往往與柴油機(jī)的輕量化、降低油耗及排放等相矛盾。研究工作的重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)初期就考慮減振降噪［14］，通過有限元分析和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，找出降低或阻隔燃燒、機(jī)械等噪聲和振動(dòng)的方法。低排放和高經(jīng)濟(jì)性，能滿足國V以上的排放法規(guī)要求，考慮柴油機(jī)排放、噪聲對環(huán)境的影響，與過去相比要求在提高，即在滿足對排氣污染物、顆粒排放及噪聲的限制要求時(shí)，不再犧牲經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和比質(zhì)量等，而是在達(dá)到上述目標(biāo)的同時(shí)，使產(chǎn)品在油耗方面具有可競爭的商業(yè)優(yōu)勢。

2國內(nèi)的政策環(huán)境與市場環(huán)境

2.1排放法規(guī)隨著2014年4月23日，工信部公告，明確柴油車國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間為2015年1月1日。所以2015年我國才全面執(zhí)行的是國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，北京、上海、廣東市于2014年4月30日起汽油車實(shí)施國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，柴油車仍執(zhí)行國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，柴油車距執(zhí)行國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)還有一定距離。汽、柴油車國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于歐盟的歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，歐盟已從2009年起執(zhí)行，其對氮氧化物、碳?xì)浠衔锏葯C(jī)動(dòng)車排放物的限制更為嚴(yán)苛。實(shí)際上，從國Ⅰ提升至國Ⅳ，每提高一次標(biāo)準(zhǔn)，單車污染減少30%~50%。使用新標(biāo)準(zhǔn)的汽、柴油車將減排多項(xiàng)污染物，削減PM2.5的排放。從國Ⅳ到國Ⅴ，油品的環(huán)保等指標(biāo)進(jìn)一步加嚴(yán)，其中硫含量從50×10-6降到10×10-6，油品質(zhì)量也進(jìn)一步提高。車用汽、柴油品質(zhì)升級對減排的貢獻(xiàn)很大，第Ⅴ階段替代第Ⅳ階段車用汽油和柴油將至少實(shí)現(xiàn)10%和7%的氮氧化物減排。碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化物、顆粒物排放均會(huì)得到有效控制。

2.2柴油品質(zhì)要開發(fā)制造優(yōu)質(zhì)的柴油機(jī)，油品是根本?！败?、油、路”同步升級，是緩解機(jī)動(dòng)車污染的重要措施，“車油一體、油品先行”也是歐美等國在機(jī)動(dòng)車污染減排方面的典型經(jīng)驗(yàn)。我國在排放法規(guī)的制定和執(zhí)行方面往往要經(jīng)過政、企一番博弈，以國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的推行為例，國家環(huán)保部原本計(jì)劃從2011年1月1日起推廣柴油汽車國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。不過在2011年2月，由于國Ⅳ車用燃油標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺，還無法確保在全國范圍內(nèi)供應(yīng)相應(yīng)車用燃油，給全面實(shí)施帶來一定困難。環(huán)保部門表示將3.5t以上的柴油國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時(shí)間推遲一年，即到2012年1月1日實(shí)施。但由于柴油產(chǎn)品質(zhì)量等原因?qū)е铝藝魳?biāo)準(zhǔn)再度推遲，又計(jì)劃到2013年7月1日正式實(shí)施。但就在實(shí)施前夕，又由于技術(shù)原因，環(huán)保部就國Ⅳ實(shí)施時(shí)間又與工信部和汽車行業(yè)協(xié)會(huì)達(dá)成妥協(xié)，原定于2013年7月1日正式實(shí)施的重型柴油車國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)再次推遲至2015年1月1日起執(zhí)行。油品升級的關(guān)鍵在于脫硫，從設(shè)計(jì)為生產(chǎn)滿足國Ⅱ、Ⅲ三階段（對應(yīng)國Ⅱ、國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)）排放標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油的升級到生產(chǎn)滿足第Ⅳ、Ⅴ階段要求的車用柴油，需要加氫脫硫或其他脫硫工藝。一方面會(huì)產(chǎn)生設(shè)備投資，例如加氫裝置、S-zorb裝置；另一方面，脫硫工藝在生產(chǎn)過程中的物料和能量消耗增加，這兩方面均會(huì)造成成本增加。除此以外，煉廠工藝調(diào)整帶來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、對原油硫含量要求提高等其他因素，也會(huì)造成成本的變化。國內(nèi)油企都已經(jīng)掌握相關(guān)技術(shù)，但在改造成本無法通過油價(jià)轉(zhuǎn)嫁的情況下，企業(yè)認(rèn)為這樣的投資是一種負(fù)擔(dān)。目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)要靠市場力量和行政力量的有機(jī)結(jié)合，像當(dāng)初汽油推行無鉛化一樣。主導(dǎo)汽油無鉛化的并非環(huán)保部門，1998年國務(wù)院發(fā)出129號令，限期停止生產(chǎn)銷售使用含鉛汽油。截至2000年7月1日，我國僅用了2年的時(shí)間就完成了汽油無鉛化。因此，目前國內(nèi)市場能全面供應(yīng)滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)柴油。

2.3國內(nèi)市場狀況早在2002年，一汽－大眾將柴油版捷達(dá)推向市場，這是國內(nèi)市場最早的柴油版轎車。該車獲得了良好的市場反應(yīng)。截至目前，每年約有1萬輛柴油版捷達(dá)投入市場中，具體市場大多限于北方用戶以及出租車用戶。另外，一汽奧迪2.5L的家用轎車于2004年開始投入中國，上海大眾一款帕薩特1.9TDI的柴油機(jī)轎車于2006年底開始批量投放上海出租車市場，2010年華泰汽車推出了首款B級柴油機(jī)轎車——華泰元田B11，搭載歐意德發(fā)動(dòng)機(jī)。歐意德發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司成立于2006年，是一家以清潔型乘用車柴油機(jī)為主要產(chǎn)品的企業(yè)，其發(fā)動(dòng)機(jī)系列產(chǎn)品包括1.5L、2.0L、2.5L、2.8L和3.0L。福特2.2LDuratorqTDCi高性能柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由福特汽車和標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)制造，裝備福特蒙迪歐、福特S-MAX和福特Galaxy等車型。相對外資與合資品牌，自主品牌也開發(fā)出多款輕型柴油機(jī)并裝備相應(yīng)車型。長城推出的2.0T綠靜柴油機(jī)裝備城市智能SUV哈弗H6，江淮汽車的4DB1柴油機(jī)配套于江淮瑞鷹SUV。奇瑞汽車的ACTECO三代產(chǎn)品——RF4D15柴油機(jī)搭載在奇瑞A3車型。綿陽新晨動(dòng)力的ZD25TCR2.5L柴油機(jī)為鄭州日產(chǎn)奧丁SUV配套，江鈴汽車的PUMA柴油機(jī)（JX4D24）也已經(jīng)成功配套在江鈴陸風(fēng)X8系列和N350系列車型。云內(nèi)動(dòng)力開發(fā)了D19TCI和D25TCI兩款轎車柴油機(jī)在2006年開始配套江淮、東南、華晨和柳汽等汽車廠的轎車、SUV和MPV等車型。玉柴和FEV聯(lián)合開發(fā)的一款適配微型巴士、微型卡車和微型轎車的全鋁結(jié)構(gòu)輕量化柴油機(jī)YC4W等等。與外資品牌相比，自主品牌轎車柴油機(jī)在各方面還存在一定差距，但已經(jīng)在縮小這種差距，例如，多數(shù)產(chǎn)品都達(dá)到國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)并具備國Ⅴ潛力。但目前我國柴油轎車的市場占有率微乎其微，截止2014年10月，乘用車搭載的柴油機(jī)比例在中國不到1%。這里有消費(fèi)者觀念問題（對柴油機(jī)不好的印象），技術(shù)問題（與國外產(chǎn)品有差距），但主要是市場和政策方面的問題，關(guān)鍵是柴油，包括品質(zhì)、價(jià)格和供應(yīng)等。

2.4國內(nèi)市場柴油消費(fèi)結(jié)構(gòu)目前柴油主要應(yīng)用于作為生產(chǎn)資料的、保證物流的重型卡車和客車；其次是用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)建設(shè)的特殊車輛，如拖拉機(jī)、挖掘機(jī)和推土機(jī)等工程機(jī)械，量也很大。再次是其他交通設(shè)備，如船舶、火車和飛機(jī)。此外，柴油的各種其他用途也不容忽視，如柴油發(fā)電機(jī)組、軍事需求等。與歐洲可以在進(jìn)口時(shí)自主去選擇買汽油還是買柴油不同，我國大部分成品油是通過進(jìn)口或開采原油來生產(chǎn)的。而從原油中提煉汽油和柴油是同時(shí)的，即能夠提煉一部分汽油同時(shí)也能提煉一部分柴油。其中，雖然汽油和柴油的提煉比例是可以調(diào)控的，但并不是說只需要柴油不要汽油，就能全部提煉出柴油了。因此，有時(shí)便會(huì)出現(xiàn)“柴油荒”的現(xiàn)象。部分人士不贊成轎車柴油化，正是擔(dān)心作為消費(fèi)資料的轎車與上述領(lǐng)域爭油的問題，有一定道理。但同時(shí)也應(yīng)該認(rèn)識到，“柴油荒”現(xiàn)象包括油品升級難等，是由于在該領(lǐng)域還未完全市場化造成的。壟斷阻礙技術(shù)進(jìn)步，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)成本。如果在油、車領(lǐng)域的市場化程度同步進(jìn)行，更多的用市場而不是用行政命令解決問題“，柴油機(jī)節(jié)能”便是主要的考慮因素了。

3研發(fā)能力與技術(shù)路線

從現(xiàn)有的國內(nèi)轎車柴油機(jī)品牌來看，我國并不缺少研發(fā)能力，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是與國外先進(jìn)的公司合作開發(fā)；二是在全世界范圍內(nèi)引進(jìn)人才組建研發(fā)隊(duì)伍；三是校企合作。具體到某個(gè)公司或品牌，以上路徑可能兼而有之，但人才是關(guān)鍵。從已經(jīng)成熟應(yīng)用和正在探索開發(fā)的技術(shù)來看，能夠滿足轎車裝備要求的柴油機(jī)技術(shù)也比較明朗。1）開發(fā)直噴機(jī)型過去考慮到舒適性，輕型柴油機(jī)普遍使用非直噴式（預(yù)燃室和渦流室）燃燒室，因?yàn)榫哂泄ぷ魅岷?、NOX排放低和燃燒噪聲小等優(yōu)點(diǎn)。近來，由于供油系統(tǒng)的電控化，直噴式（DI）柴油機(jī)也能具備上述優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)沒有效率損失問題，燃油耗低，所以開發(fā)直噴機(jī)型是重點(diǎn)。2）廢氣渦輪增壓及中冷柴油機(jī)通過廢氣渦輪增壓和中冷，提高能量利用率，可達(dá)到接近相同排量汽油機(jī)的功率，并且在低、中轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩明顯高于汽油機(jī)。重型柴油機(jī)增壓和增壓中冷非常成熟，在小型柴油機(jī)上應(yīng)用難度要大。柴油機(jī)要輕量化與小型化，開發(fā)與之相匹配的增壓系統(tǒng)是難點(diǎn)，包括提高增壓比及增壓器效率，提高大負(fù)荷區(qū)的過量空氣系數(shù)，增壓器渦輪幾何形狀電控可變，開發(fā)多個(gè)增壓器的復(fù)合系統(tǒng)等。3）多氣門結(jié)構(gòu)及進(jìn)氣優(yōu)化多氣門結(jié)構(gòu)配合進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化進(jìn)氣及缸內(nèi)空氣流動(dòng)。在小缸徑柴油機(jī)上，四氣門和噴油嘴垂直中置技術(shù)得到應(yīng)用，能夠減少換氣損失，使混合氣的形成進(jìn)一步優(yōu)化?？梢蕴岣叩退俜秶鷥?nèi)的充量系數(shù)，從而改善低速轉(zhuǎn)矩，使活塞上燃燒室凹坑和缸蓋上的噴油器位置布置在氣缸中央，改善進(jìn)氣渦流，使油霧分布均勻，改善活塞和噴油器的冷卻條件;另外，因?yàn)榭稍诓煌D(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)渦流比可變，空氣利用率高，從而使NOX和顆粒排放達(dá)到最低效果。目前正研究將在汽油機(jī)上成熟的可變氣門配氣定時(shí)系統(tǒng)移植到柴油機(jī)上來，從而使之在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的氣門升程和定時(shí)得到最佳優(yōu)化。4）以供油和后處理系統(tǒng)為核心的整機(jī)（車）的電控化與智能化電子控制技術(shù)在柴油機(jī)上雖然應(yīng)用相對較遲，但近10年來有較快的發(fā)展。開始時(shí)在較大的機(jī)型上應(yīng)用，現(xiàn)逐步擴(kuò)展到較小的轎車用柴油機(jī)上，目前應(yīng)用較廣泛的是高壓共軌燃油噴射技術(shù)。以高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)為代表的柴油機(jī)電控系統(tǒng)可以達(dá)到以下工作目標(biāo)：a.提高噴油壓力。噴油壓力的提高可改善燃油霧化，改善燃燒，從而降低排放。共軌式噴油裝置可達(dá)到160～200MPa的噴油壓力。同時(shí)可減小噴孔直徑、增加孔數(shù)，可改善燃油的霧化和分布，縮短著火滯后期，降低噪音、NOX及顆粒排放。b.對噴油各目標(biāo)值和相關(guān)系統(tǒng)裝置實(shí)施協(xié)同優(yōu)化控制。借助電控系統(tǒng)可以根據(jù)需要達(dá)到以下目的:在運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制保持最佳的供油量、噴油定時(shí)和供油速率，也可進(jìn)行預(yù)噴射，以保證在各種工況下的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性能都能得到綜合的優(yōu)化結(jié)果，并同時(shí)保證所要求的加速性能、調(diào)速性能及其它特定的性能;對整個(gè)增壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，包括放氣閥、可變幾何截面裝置、中冷器旁通等;自動(dòng)進(jìn)行高海拔條件下的補(bǔ)償以及根據(jù)油溫進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償;在小負(fù)荷情況下實(shí)現(xiàn)停缸運(yùn)轉(zhuǎn)并可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)帶負(fù)荷情況自動(dòng)調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速;根據(jù)不同工況控制廢氣再循環(huán);自動(dòng)控制冷卻風(fēng)扇;實(shí)現(xiàn)振動(dòng)阻尼以提高駕駛性能;與整車的電控系統(tǒng)相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)順序換擋、巡駛控制等操作。c.以SCR或EGR+DPF為代表的高效可靠的后處理技術(shù)可以達(dá)到的目標(biāo)：國Ⅳ、Ⅴ及以上柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)，僅靠優(yōu)化油、氣運(yùn)動(dòng)與燃燒的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)已不能滿足，必須同時(shí)采用后處理裝置，其中降低NOX和PM將是重點(diǎn)。現(xiàn)在公認(rèn)比較成熟、能夠?qū)崿F(xiàn)的技術(shù)路線有2種［16］：SCR（選擇性催化還原）和EGR+DPF（廢氣再循環(huán)+微粒捕集器）。SCR路線在歐洲采用較多，解決方案：利用商業(yè)用的固體尿素和水（水溶液濃度為32.5％±0.5％），在排氣中噴入尿素、氨水等還原性物質(zhì)，將NOX（主要是NO）還原為N2和H2O。如市面上銷售的AdBlue無毒、潔凈、無氣味、不易著火、無爆炸危險(xiǎn)，但有一點(diǎn)腐蝕性，必須使用特殊的儲存容器，圖1為典型的SCR系統(tǒng)示意圖。EGR+DPF路線美國采用較多。首先采用EGR在機(jī)內(nèi)減少氮氧化物生成，然后利用DPF（微粒捕集器）對生成的微粒進(jìn)行后處理，使柴油機(jī)的排放物達(dá)到國Ⅳ以上的排放水平。廢氣中含有的灰粉會(huì)逐漸地堵塞捕集器，增加排氣背壓，使油耗惡化。因此在DPF的上游增加一個(gè)氧化催化轉(zhuǎn)換器（DOC），其基質(zhì)用貴金屬如白金涂層，能夠提高再生過程效率的同時(shí)，還將進(jìn)一步降低HC的排放。一款典型的能滿足國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的轎車柴油機(jī)技術(shù)集成（EGR+DPF系統(tǒng)）如圖2所示。

4前景前瞻