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摘要:文章主要对传统柴油发动机与汽油发动机的优缺点、现状及存在的问题进行了分析和阐述,从高压电控共轨技术、冷却式EGR 技术等几方面介绍了现代柴油机为了更好地适应社会发展所采用的一系列节能减排的新技术,以提高柴油机的综合性能。
关键词:柴油发动机;节能;减排
引言:在促进社会发展与提升能源总产量方面,柴油发动机注入了大量的动力,其在为人们带来便捷的基础上,也占据了极其关键的位置。就柴油发动机而言,存在着重要性质,人们需要增强对柴油发动机质量和效率的维护,对此应对柴油发动机运行状态进行实时的坚持,针对存在的故障采取相应的方式进行判断,进而运用正确的措施对故障予以维修,促进柴油发动机运行效率的提升,并定期对柴油发动机进行科学的保养,延长柴油发动机使用寿命。
正文:一、柴油发动机原理
柴油发动机在启动方面为点火式,其属于压缩发动机之中的一种,柴油处于高温高压环境中会出现膨胀的现象,进而将热转化为机械能。柴油发动机在工作循环中可以分成进气、做功、压缩和排气,结合具体运用方式,则能够划分成汽车、机车一船用等。现阶段,柴油发动机属于工农业中较为常用的一种装置,并在城市建设之中占据着极其重要的位置,若没有柴油法定及的发展,社会许多工业进程将难以开展。因此,分析柴油发动机经常产生的故障原因与对策,对于社会的发展而言十分重要,立足于各个角度去进行探究,可以及时制定出对故障予以解决的方案,降低故障产生的损失。
2、柴油发动机的优点与缺点
2.1.柴油发动机的优点
柴油发动机相较于汽油发动机而言,主要有省油、环保、扭矩更大这三个优点。第一,柴油本身的能量密度含量就比汽油要高,再加上柴油发动机的热效率也比汽油发动机要高。所以,一般而言,柴油发动机的耗油量能够比汽油发动机的耗油量低百分之三十到百分之四十左右。第二,柴油发动机采用的是富氧燃烧,所产生的一氧化碳、碳氢化合物与二氧化碳的排量要比汽油发动机的排量低很多。第三,在柴油发动机与汽油发动机排量相同时,柴油发动机的力气要比汽油机的力气大,从而使得柴油发动机的扭矩更大。
2.2.柴油发电机的缺点
虽然柴油发动机相较于汽油发动机在很多方面存在优势,但想要更好做到节能减排,就必须克服以下几个问题。
第一,进一步降低油耗存在技术限制。虽然相较于汽油发动机而言,柴油发动机的油耗较低。但随着可持续发展观念的逐步深入,需要对油耗进行进一步的降低,这是柴油发动机当前需要克服一个较为重要的问题。第二,质量问题。一般柴油发动机采用的方式主要是压燃,这对材料的要求比较高,压缩量也比较大。导致柴油发动机的质量在相同排量的情况下比汽油发动机要大。第三,尾气排放方面仍然存在问题。虽然柴油发动机采用的是富氧燃烧,所产生的一氧化碳、碳氢化合物与二氧化碳的排量要比汽油发动机的排量低很多。但是其排放出的NOx 与颗粒难以控制。
3、我国重型柴油机排放标准现状分析
本章节结合前一章节后处理技术路线选择、功效及发展方向对我国重型柴油发动机排放标准进行阶段性分析,如下:第一、我国重型采柴油机排放标准主要按照《中华人民共和国大气污染防治法》及《中华人民共和国环境保护法》,结合实际情况,从优化自然环境及降低大气污染角度出发,对《中国车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量法》进行重新修订与开展实施。因此,我国在2008年1月1日开始,全面执行贯彻相关重型柴油机国III阶段排放规定标准,2014年7月1日起正是执行贯彻国四阶段及相关排放规范标准。第二、2017年5月,国家环保部及工信部同时下发有关实施第V时期阶段的机动车排放标准公布:即东部地区11省市,包括:浙江省、福建省、山东省、广东省、河北省、遼宁省、江苏省、海南省、北京市、天津市、上海市等自2017年5月1日开始,结合发展需求,针对大量的进口、注册登记与生产的轻型柴油基础型客车、轻型汽油车型及相关重型柴油车型等,必须要以国五为检验标准。第三、由环境保护部、国家质检总局于2018年6月22日发布,《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》自2020 年7 月1 日起实施、《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》自2019年7月1日起实施。从上述论述可以看出,我国已经全面进入汽车尾气排放环保控制流程,为相关工作及技术突破制定了一系列标准法规。
四、柴油机技术发展趋势
从当今世界各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机的技术变化看来,尽管柴油机各有特点,但大体上反映了以下发展趋势:
4.1优化结构设计
优化结构设计,减少摩擦与附件功率损失,提高机械效率。柴油机的有效效率等于指示效率与机械效率的乘积,因此,柴油机的燃油消耗率也直接受到机械效率的影响,国外在致力于完善缸内工作过程的同时,也十分重视减少摩擦损失和提高机械效率的研究。此外,以德国MTU公司为代表的可变排量技术也是一种有效手段。
4.2发展各种代用燃料
代用燃料大多是二次能源,常用的有植物油、天然气、醇类燃料、氢和燃料电池等。各种代用燃料一般都有降低环境污染的效果,并且都有较为可靠的来源。
4.3降污的柴油添加剂
研究节能降污的柴油添加剂,改善燃料的燃烧性能,对已投入使用的车辆来说,是较佳的技术处理方法之一。
五、总结
综上所述,通过对重型柴油发动机的排放标准与后处理技术进行分析研究,从多方面、多角度对重型柴油发动机后处理技术设计功能作用等进行阐明,并结合实际现状及发展需求,对相关后处理技术优化效果进行论述,主要包括:排气后处理系统性能要求与载体选型、混合器优化技术、提升后处理技术人员专业水平德国,为下一步工作开展奠定坚实基础。
参考文献
[1]刘海峰,崔雁清,董芳,等.直接/间接煤制油对重型柴油机燃烧和排放的影响[J].燃烧科学与技术,2019,7(4):289-296.
[2]楼狄明,李响,郭石磊,等.重型柴油机冷EGR 与VGT 耦合优化试验研究[J].车用发动机,2019,45(3):12-13.
[3]阴宪文.新形势下柴油发动机电控技术发展及展望[J].内燃机与配件,2019,7(5):15-16.
徐州徐工汽车制造有限公司 江苏省 徐州市 221100
关键词:柴油发动机;节能;减排
引言:在促进社会发展与提升能源总产量方面,柴油发动机注入了大量的动力,其在为人们带来便捷的基础上,也占据了极其关键的位置。就柴油发动机而言,存在着重要性质,人们需要增强对柴油发动机质量和效率的维护,对此应对柴油发动机运行状态进行实时的坚持,针对存在的故障采取相应的方式进行判断,进而运用正确的措施对故障予以维修,促进柴油发动机运行效率的提升,并定期对柴油发动机进行科学的保养,延长柴油发动机使用寿命。
正文:一、柴油发动机原理
柴油发动机在启动方面为点火式,其属于压缩发动机之中的一种,柴油处于高温高压环境中会出现膨胀的现象,进而将热转化为机械能。柴油发动机在工作循环中可以分成进气、做功、压缩和排气,结合具体运用方式,则能够划分成汽车、机车一船用等。现阶段,柴油发动机属于工农业中较为常用的一种装置,并在城市建设之中占据着极其重要的位置,若没有柴油法定及的发展,社会许多工业进程将难以开展。因此,分析柴油发动机经常产生的故障原因与对策,对于社会的发展而言十分重要,立足于各个角度去进行探究,可以及时制定出对故障予以解决的方案,降低故障产生的损失。
2、柴油发动机的优点与缺点
2.1.柴油发动机的优点
柴油发动机相较于汽油发动机而言,主要有省油、环保、扭矩更大这三个优点。第一,柴油本身的能量密度含量就比汽油要高,再加上柴油发动机的热效率也比汽油发动机要高。所以,一般而言,柴油发动机的耗油量能够比汽油发动机的耗油量低百分之三十到百分之四十左右。第二,柴油发动机采用的是富氧燃烧,所产生的一氧化碳、碳氢化合物与二氧化碳的排量要比汽油发动机的排量低很多。第三,在柴油发动机与汽油发动机排量相同时,柴油发动机的力气要比汽油机的力气大,从而使得柴油发动机的扭矩更大。
2.2.柴油发电机的缺点
虽然柴油发动机相较于汽油发动机在很多方面存在优势,但想要更好做到节能减排,就必须克服以下几个问题。
第一,进一步降低油耗存在技术限制。虽然相较于汽油发动机而言,柴油发动机的油耗较低。但随着可持续发展观念的逐步深入,需要对油耗进行进一步的降低,这是柴油发动机当前需要克服一个较为重要的问题。第二,质量问题。一般柴油发动机采用的方式主要是压燃,这对材料的要求比较高,压缩量也比较大。导致柴油发动机的质量在相同排量的情况下比汽油发动机要大。第三,尾气排放方面仍然存在问题。虽然柴油发动机采用的是富氧燃烧,所产生的一氧化碳、碳氢化合物与二氧化碳的排量要比汽油发动机的排量低很多。但是其排放出的NOx 与颗粒难以控制。
3、我国重型柴油机排放标准现状分析
本章节结合前一章节后处理技术路线选择、功效及发展方向对我国重型柴油发动机排放标准进行阶段性分析,如下:第一、我国重型采柴油机排放标准主要按照《中华人民共和国大气污染防治法》及《中华人民共和国环境保护法》,结合实际情况,从优化自然环境及降低大气污染角度出发,对《中国车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量法》进行重新修订与开展实施。因此,我国在2008年1月1日开始,全面执行贯彻相关重型柴油机国III阶段排放规定标准,2014年7月1日起正是执行贯彻国四阶段及相关排放规范标准。第二、2017年5月,国家环保部及工信部同时下发有关实施第V时期阶段的机动车排放标准公布:即东部地区11省市,包括:浙江省、福建省、山东省、广东省、河北省、遼宁省、江苏省、海南省、北京市、天津市、上海市等自2017年5月1日开始,结合发展需求,针对大量的进口、注册登记与生产的轻型柴油基础型客车、轻型汽油车型及相关重型柴油车型等,必须要以国五为检验标准。第三、由环境保护部、国家质检总局于2018年6月22日发布,《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》自2020 年7 月1 日起实施、《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》自2019年7月1日起实施。从上述论述可以看出,我国已经全面进入汽车尾气排放环保控制流程,为相关工作及技术突破制定了一系列标准法规。
四、柴油机技术发展趋势
从当今世界各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机的技术变化看来,尽管柴油机各有特点,但大体上反映了以下发展趋势:
4.1优化结构设计
优化结构设计,减少摩擦与附件功率损失,提高机械效率。柴油机的有效效率等于指示效率与机械效率的乘积,因此,柴油机的燃油消耗率也直接受到机械效率的影响,国外在致力于完善缸内工作过程的同时,也十分重视减少摩擦损失和提高机械效率的研究。此外,以德国MTU公司为代表的可变排量技术也是一种有效手段。
4.2发展各种代用燃料
代用燃料大多是二次能源,常用的有植物油、天然气、醇类燃料、氢和燃料电池等。各种代用燃料一般都有降低环境污染的效果,并且都有较为可靠的来源。
4.3降污的柴油添加剂
研究节能降污的柴油添加剂,改善燃料的燃烧性能,对已投入使用的车辆来说,是较佳的技术处理方法之一。
五、总结
综上所述,通过对重型柴油发动机的排放标准与后处理技术进行分析研究,从多方面、多角度对重型柴油发动机后处理技术设计功能作用等进行阐明,并结合实际现状及发展需求,对相关后处理技术优化效果进行论述,主要包括:排气后处理系统性能要求与载体选型、混合器优化技术、提升后处理技术人员专业水平德国,为下一步工作开展奠定坚实基础。
参考文献
[1]刘海峰,崔雁清,董芳,等.直接/间接煤制油对重型柴油机燃烧和排放的影响[J].燃烧科学与技术,2019,7(4):289-296.
[2]楼狄明,李响,郭石磊,等.重型柴油机冷EGR 与VGT 耦合优化试验研究[J].车用发动机,2019,45(3):12-13.
[3]阴宪文.新形势下柴油发动机电控技术发展及展望[J].内燃机与配件,2019,7(5):15-16.
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