現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，大力推動(dòng)著全球汽車工業(yè)的發(fā)展，隨之而產(chǎn)生的汽車能源消耗與環(huán)境污染已成為21世紀(jì)人類所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，各國對柴油機(jī)排放的廢氣所造成的環(huán)境污染越來越重視，紛紛制定相應(yīng)的排放法規(guī)，以法律的形式嚴(yán)格控制柴油機(jī)排放的污染物?，F(xiàn)在國際上通用的是歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)制定的一系列排放標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要是對柴油機(jī)NOx、HC、CO及微粒的排放做出了嚴(yán)格限制。
與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)有著較少的溫室氣體排放，并以其良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性，廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)力裝置、船舶和車輛中。城市里3.5t以上的載重車輛、大運(yùn)量帶空調(diào)的大型公交車、工地施工機(jī)械和車輛都離不開柴油車；在歐洲，出租車有90%以上是柴油車，30%以上的轎車是柴油車，且比例仍在上升。因此，柴油車在當(dāng)今交通物流運(yùn)輸中起著至關(guān)重要的作用。但柴油機(jī)的NOx和微粒(PM)排放量高、噪音大，對現(xiàn)時(shí)柴油機(jī)的持續(xù)發(fā)展帶來很大的挑戰(zhàn)。正因如此，柴油機(jī)的環(huán)保技術(shù)已成為現(xiàn)時(shí)柴油機(jī)技術(shù)研究的重點(diǎn)，其核心內(nèi)容是怎么樣減少柴油機(jī)的NOx和微粒排放量，以便使柴油機(jī)達(dá)到更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.柴油機(jī)排放的主要產(chǎn)物及其影響
與汽油機(jī)相比，現(xiàn)代車用柴油機(jī)具有兩大優(yōu)點(diǎn)，即動(dòng)力性較高，經(jīng)濟(jì)性較好,高效率、低油耗、壽命長、使用可靠等特點(diǎn)，柴油汽車有了很大發(fā)展。柴油車比汽油車省油三分之一，排放的污染物相對較少。隨著柴油汽車的社會(huì)擁有量的迅速增大，伴隨著工業(yè)文明的迅速發(fā)展而出現(xiàn)的環(huán)境問題不斷增多。環(huán)境保護(hù)問題越來越引起人們的高度重視。柴油機(jī)工作時(shí)排放的產(chǎn)物可分為兩類，一類是可見產(chǎn)物，即顆粒狀物，如碳粒、重碳?xì)浠铩⒘蛩猁}、油氣、水氣及灰分等,“墨斗魚”是人們對尾氣排放嚴(yán)重超標(biāo)的重型柴油車的形象稱呼。這類產(chǎn)物中，有些為致癌物質(zhì)，它們污染環(huán)境、阻礙視線。另一類是一般情況下肉眼看不見的物質(zhì)。如一氧化碳(CO)、氮氧化合物(Nox)和二氧化硫、碳?xì)浠衔?HC)等。CO對人體有毒，而且在大氣中不易自凈； SO2有難聞的刺鼻氣味；HC、NO，在一定地理氣候條件下，經(jīng)太陽光的作用會(huì)形成毒性很強(qiáng)的光化學(xué)煙霧；NOx和SOx易溶于水形成酸雨。顯然，柴油機(jī)工作時(shí)排出的燃燒產(chǎn)物不僅會(huì)對人類生存環(huán)境造成污染與破壞，而且由于柴油燃燒不完全，造成了能源的浪費(fèi)。碳煙越濃，排放的可燃物越多，對環(huán)境的污染越嚴(yán)重，能源的浪費(fèi)就越大?？刂浦攸c(diǎn)是氮氧化物和顆粒污染物。近年的一項(xiàng)調(diào)查顯示,在全國機(jī)動(dòng)車的排放污染物分擔(dān)率中,柴油車占氮氧化物的43%,占顆粒懸浮物的83%。
柴油機(jī)排放的廢氣中，氮?dú)?N)占75.2%；二氧化碳(CO2)占7.1%；氧氣(O)及其它成分占16.88%；有害排放占0.82%。其中有害排放的主要成分包括:氮氧化合物(NOx)占35.4%、一氧化碳(CO)占35.4%、碳?xì)浠衔?HC)占8.54%、硫化物(SO2)及微粒主要是碳煙，還包括油霧、金屬顆粒等占20.66%。與汽油機(jī)相比,柴油機(jī)排放的CO和HC要少得多,NOx與汽油機(jī)在同一數(shù)量級,而微粒及碳煙的排放要比汽油機(jī)多十幾倍甚至更多。因此柴油機(jī)的排放控制,重點(diǎn)是NOx和微粒及碳煙,其次是HC。柴油機(jī)的燃燒過程比較復(fù)雜,影響因素較多，由于諸多因素的影響使柴油與空氣難以達(dá)到完全燃燒的程度，可能會(huì)造成局部或整個(gè)燃燒空間內(nèi)出現(xiàn)不完全燃燒，所以產(chǎn)生出不完全燃燒產(chǎn)物和燃燒中間產(chǎn)物，這些燃燒產(chǎn)物大部分是有毒的，或者具有強(qiáng)烈的刺激性和致癌作用，造成了對大氣環(huán)境的污染和對人體的危害，必須加以控制。
為了保護(hù)環(huán)境，減少能源浪費(fèi)，發(fā)達(dá)國家制定了各種限制汽車排放和柴油機(jī)排氣煙度的有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，從國家法規(guī)的角度約束汽車與柴油機(jī)有害物質(zhì)的排放。隨著汽車設(shè)計(jì)和柴油機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平的迅速提高，各種有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)不斷修改，日趨嚴(yán)格。我國也發(fā)布了有關(guān)汽油車、柴油車污染物及煙度排放標(biāo)準(zhǔn)并正式實(shí)施。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放指標(biāo)，只要柴油機(jī)的排放煙度在規(guī)定指標(biāo)范圍內(nèi)，對環(huán)境的危害性就會(huì)大為降低。遺憾的是，在實(shí)際生產(chǎn)與生活中，人們常常會(huì)看到濃煙滾滾的柴油車。實(shí)質(zhì)上，這時(shí)的柴油機(jī)已經(jīng)處于一種非正常排放煙度的工作狀況 (以下簡稱為非正常煙度工況)。在這種工況下，柴油機(jī)雖然沒有喪失工作能力，但其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性都已有所下降。從宏觀經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益的角度看，柴油機(jī)非正常煙度工況時(shí)間越長，其危害性就越大。因此，盡可能地避免柴油機(jī)發(fā)生異常煙度工況和減少異常煙度工況出現(xiàn)的時(shí)間，有著十分積極的意義。
2.柴油車的社會(huì)運(yùn)用條件
柴油車的社會(huì)運(yùn)用條件好壞，對柴油車能否正常工作有著十分重要的影響。柴油車異常煙度工況出現(xiàn)時(shí)間的長短與出現(xiàn)幾率的多少在很大程度上取決于此。柴油車的社會(huì)運(yùn)用條件涉及面很寬，主要有:駕駛員、維修服務(wù)機(jī)構(gòu)及人員；油料、配件供應(yīng)；教育培訓(xùn)與行政管理。柴油車工作過程中涉及的很多工作都需要駕駛員去主動(dòng)完成。駕駛員的工作狀況直接影響到柴油車能否正常工作和正常工作時(shí)間的長短，影響到柴油車工作的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。近幾年來，由于柴油車的迅速增多，駕駛員由于缺乏對柴油車基本使用常識的了解，出現(xiàn)一些不該發(fā)生的事故。同樣的柴油車，不同的駕駛員可能有不同的使用效果。因此，要減少柴油車的異常煙度工況時(shí)間，就必須提高駕駛員的工作質(zhì)量。
柴油車在使用中因?yàn)槟p等原因?qū)е铝慵?、工作失常，不可避免地需要進(jìn)行維護(hù)與修理。能否及時(shí)、正確地修理，修理質(zhì)量的好壞，是影響柴油車異常煙度工況時(shí)間長短的又一重要因素。及時(shí)、正確的維修可以有效地減少異常煙度工況時(shí)間。例如:噴油嘴偶件卡滯、供油時(shí)間變化、氣門間隙不對、空氣濾清器阻塞，都可能導(dǎo)致柴油車排放濃煙，若能及時(shí)更換、調(diào)整與修復(fù)，即可有效地縮短異常煙度工況的時(shí)間。經(jīng)修理后的柴油車，其性能指標(biāo)理應(yīng)達(dá)到規(guī)定的修理技術(shù)要求。包括應(yīng)達(dá)到規(guī)定的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放煙度指標(biāo)，但實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)修理后的柴油車，其性能與排放指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，常常是根據(jù)送修和承修人雙方的感覺確定的,這種感覺是否正確，取決于二者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與要求。因此，通過犧牲排放指標(biāo)來滿足動(dòng)力性指標(biāo)的情況時(shí)有發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)異常煙度工況也就在所難免。
油料、配件供應(yīng)情況對柴油車異常煙度工況的影響，主要表現(xiàn)在供應(yīng)油料、配件的質(zhì)量問題上。目前，油料、配件供應(yīng)質(zhì)量上存在的主要問題是假冒偽劣產(chǎn)品太多。劣質(zhì)油料、配件帶來的是柴油車零件磨損與損壞的幾率增大，正常工作時(shí)間減少, 異常煙度工況時(shí)間增多。近年來，油泵油嘴及柴油機(jī)維修行業(yè)的蓬勃發(fā)展，除了有柴油車社會(huì)擁有量的迅速增多的原因以外，劣質(zhì)油料、配件的使用也是重要的原因。
柴油車設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用維修與管理，都有其特定的運(yùn)行規(guī)律和特定的要求。只有當(dāng)人們認(rèn)識并掌握了它的運(yùn)行規(guī)律與技術(shù)要求之后，它才可能產(chǎn)生最好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與最佳的社會(huì)環(huán)境效益,教育培訓(xùn)的目的,就是要使人們掌握柴油機(jī)的運(yùn)行規(guī)律與技術(shù)要求。實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出來的很多技術(shù)問題，從根本上說，在很多情況下反映了人的素質(zhì)。教育培訓(xùn)就是要提高人的素質(zhì)。教育培訓(xùn)是多層次、全方位的。除專門的技術(shù)教育院校、科研機(jī)構(gòu)要做的教育培訓(xùn)工作外，還應(yīng)有各種專業(yè)短期培訓(xùn)班以及科普知識宣傳教育。要讓與柴油車設(shè)計(jì)制造、運(yùn)用維修和管理等有關(guān)的各部門、各行業(yè)人員都知道自己應(yīng)負(fù)的責(zé)任。讓人們都知道，柴油車冒煙污染環(huán)境與每個(gè)社會(huì)成員的健康與生存緊密相關(guān)，應(yīng)該自覺地為此作出有益的貢獻(xiàn)。
在減少柴油車異常煙度工況時(shí)間方面，管理工作十分重要。管理部門通過對有關(guān)法規(guī)的制定和監(jiān)督檢查，可以有效地制止和限制異常煙度工況的出現(xiàn)，通過管理手段去促進(jìn)柴油機(jī)設(shè)計(jì)制造，運(yùn)用維修及教育培訓(xùn)等各行業(yè)的工作，使社會(huì)生產(chǎn)與生活能夠有序地快速發(fā)展。
3.采用有效的排放控制技術(shù)
燃料的燃燒狀況是影響柴油機(jī)排氣成分的決定因素，從排氣有害物形成來看，改善燃燒可使CO、HC和顆粒物的排放降低，但與此同時(shí)在燃燒區(qū)域出現(xiàn)的高溫與高的燃?xì)鈮毫?，促進(jìn)了N和0的化學(xué)反應(yīng)，又使NOx的排放量增加,尤其是NOx與顆粒物之間的關(guān)系是反比例關(guān)系，從理論上講，高溫富氧易產(chǎn)生NOx，而貧氧則易產(chǎn)生顆粒物(PM)，這種矛盾的排放特性，給柴油機(jī)達(dá)到排放法規(guī)帶來困難。也是柴油機(jī)排氣凈化的難點(diǎn)。在排氣凈化方面，由于柴油機(jī)的空燃比較大，燃燒過程較為完善，排氣中CO和HC相對較少，一般可達(dá)到要求。另外由于燃燒時(shí)的高溫及混合氣的不均勻，NOx與顆粒物較高，因此柴油機(jī)的排氣凈化對象主要是NOx與顆粒物。由于柴油機(jī)排放氣體中會(huì)有較高的硫(S)和顆粒物(PM)，容易使催化器中毒失效或使顆粒堵塞，因而目前柴油機(jī)的排氣凈化主要以機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)前處理為主，主要采取以下措施。
前處理技術(shù)主要通過對燃油的改進(jìn)或重新選擇來達(dá)到降低排放的目的。機(jī)前處理是對進(jìn)入汽缸的工作介質(zhì)(燃料、空氣、循環(huán)廢氣等)做有利于降低有害排放物生成的預(yù)處理。主要方法有空氣處理，燃料處理(去硫、摻水等)，排氣再循環(huán)等措施。燃油摻水的凈化原理與EGR基本相同。水的蒸發(fā)潛熱很高，所以水蒸氣的生成要吸收大量的熱，因而導(dǎo)致了最高燃燒溫度的下降；水蒸氣還對燃?xì)膺M(jìn)行稀釋，降低了氧的濃度，所以使NOx的產(chǎn)生受到遏制。但這種方法需要經(jīng)常加水，還會(huì)引起機(jī)油稀釋和機(jī)件生銹等問題。乳化燃料雖不會(huì)遇到這類問題，但燃料的成本稍高，燃油中的顆粒大小與分布的穩(wěn)定性還不能久貯不變，所以目前實(shí)際應(yīng)用也不多。
清潔燃油是凈化排放的必要條件，只有提高燃油的品質(zhì)，高水平的排放控制技術(shù)才能得以推廣。據(jù)美國殼牌(shel1)公司研究人員最新的研究報(bào)告指出,燃油質(zhì)量影響排放的關(guān)鍵因素有含硫量、十六烷值等。燃油改進(jìn)的方法主要是采用各種低污染代用燃料，如甲醇、乙醇、氫、液化石油氣及壓縮天然氣等。在一些技術(shù)先進(jìn)的國家，已經(jīng)使用以壓縮天然氣、液化石油氣和甲醇等所謂“綠色燃料”，這使排放指標(biāo)達(dá)到了極佳的水平。
機(jī)內(nèi)解決措施，就是從有害排放物的生成機(jī)理出發(fā)，在燃燒室內(nèi)部對有害排放物的生成反應(yīng)予以最大限度的限制，而對它們的消失反應(yīng)則盡量提供有利的條件，進(jìn)而從根本上達(dá)到減少排氣污染的目的。目前運(yùn)用比較廣泛，技術(shù)相對成熟的機(jī)內(nèi)解決措施主要有以下幾種。
EGR(廢氣再循環(huán))是目前運(yùn)用較為廣泛，技術(shù)也較為成熟的產(chǎn)品。EGR首先應(yīng)用于汽油機(jī)，研究表明同樣也適用于柴油機(jī)。柴油機(jī)排氣中氧含量相對于汽油機(jī)排氣要高，柴油機(jī)允許也需要較大量的再循環(huán)廢氣來降低NOx的排放。EGR在所有負(fù)荷條件下都可以有效抑制NOx排放，它是將定量廢氣引入柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中，在循環(huán)到燃燒室內(nèi)，有利于點(diǎn)火延遲，增加了參與反應(yīng)物質(zhì)的熱容量，以及由于CO2、H20、N2等惰性氣體對氧氣的稀釋作用，降低了燃燒最高溫度，從而減少了N0x生成。改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)能適當(dāng)?shù)慕档蚇Ox排放，可以通過組織適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣渦流強(qiáng)度、改變進(jìn)氣重疊度、改變進(jìn)氣狀態(tài)和采用多氣門技術(shù)等多個(gè)方面著手。進(jìn)氣渦流減弱，N0x降低，但煙度增加。其原因是混合氣形成條件變差而使燃燒速度變慢，因而汽缸內(nèi)溫度降低。因此，進(jìn)氣渦流強(qiáng)度需要在N0與煙度之間作適中的選擇。氣門的大小和配氣相位影響汽缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)，從而影響N0排放。當(dāng)殘余廢氣增加時(shí)，N0x排放降低。此外，通過改變進(jìn)氣狀態(tài)如適當(dāng)?shù)卦黾舆M(jìn)氣濕度，使最高溫度降低，也可以使N0x排放降低。在柴油機(jī)上采用多氣門技術(shù)是滿足更嚴(yán)格排放指標(biāo)的有效途徑。由于缸蓋上的噴油嘴和活塞上的燃燒室凹坑布置在汽缸中央，從而優(yōu)化了進(jìn)氣渦流和油霧分布以及活塞與噴油器的冷卻條件，并可實(shí)現(xiàn)渦流比在不同轉(zhuǎn)速下的變化，這使混和氣的形成進(jìn)一步優(yōu)化，因而在提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)減少了N0x排放，但增加了成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
燃燒系統(tǒng)匹配是指燃燒室的形狀、供油系統(tǒng)、進(jìn)氣流動(dòng)的最佳匹配。對柴油機(jī)而言,應(yīng)保證在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工況范圍內(nèi)，有足夠的噴油壓力,以確保噴霧細(xì)度和有足夠多的噴孔以保證在燃燒室中的均勻分布，有合適的氣體流動(dòng)與之配合，如再采用電控噴油泵、電控噴油嘴、可變渦流系統(tǒng)、多氣門和中央配置噴油器等，這既可改善柴油機(jī)性能，又可降低柴油機(jī)排氣排放物，尤其是顆粒狀物質(zhì)的排放。再燃燒法是將柴油機(jī)排出廢氣中燃燒不完全的物質(zhì)通入燃燒包(后燃器)，并在較高溫度(800℃～1000℃)下保持一段時(shí)間，使廢氣中HC、CO及微粒物再次燃燒。同時(shí)導(dǎo)入少量的水分和廢氣進(jìn)入燃燒室，以降低N0x排放。但是此方法不能保證燃燒包在各種工況下都可靠地燃燒，在工況變化(尤其在高負(fù)荷)時(shí)，容易熄火。而一旦熄火，廢氣污染就更加嚴(yán)重(二次污染)。此外因?yàn)樵偃紵ㄋ柙O(shè)備多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜等缺點(diǎn)，所以這種方法沒獲得廣泛的使用。
稀N0x技術(shù)是指用HC化合物作為還原劑減少N0x排放。其中被動(dòng)的稀N0x技術(shù),是指直接利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的HC作為還原劑，主動(dòng)的稀N0x技術(shù),是指通過共軌燃油系統(tǒng)的后噴射來增加廢氣中的HC作為還原劑,但是由于柴油機(jī)廢氣中HC的濃度比較低,所以其最大轉(zhuǎn)換率不超過15%；若采取主動(dòng)噴射HC化合物的技術(shù)，N0x最大轉(zhuǎn)換率將增長到30%。
等離子體是物質(zhì)存在的第四種狀態(tài),是由電子、離子、原子、分子和自由基等粒子組成的集合體,具有宏觀尺度的電中性和高導(dǎo)電性。等離子體中的離子、電子和激發(fā)態(tài)原子都是極活潑的反應(yīng)性物種,會(huì)使在通常條件下難以進(jìn)行或速度很慢的反應(yīng)變得快速。脈沖電暈等離子體化學(xué)處理技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種控制空氣污染的新技術(shù)。利用高能電子轟擊反應(yīng)器中的氣體分子,經(jīng)過激活、分解、電離等過程產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由基、原子氧和臭氧等，這些強(qiáng)氧化物質(zhì)可迅速氧化掉NOx和SO2，在水分子作用下生成HNO，和HzSO2,若加入適當(dāng)添加劑則生成相應(yīng)的銨鹽,可通過過濾器或靜電除塵器收集產(chǎn)物,從而達(dá)到脫硫、脫硝控制污染的目的。等離子體技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活已得到廣泛的應(yīng)用。
N0x的吸咐--催化技術(shù)(NAC)的機(jī)理是在催化劑(Pt)的作用下，吸附劑在富氧條件下將廢氣中NOx吸附；而后在催化劑作用下，還原劑(HC、CO、H)在缺氧條件下將NOx還原成水和N0，同時(shí)也是吸附劑的再生過程。這項(xiàng)技術(shù)在柴油機(jī)上應(yīng)用面臨著兩個(gè)難題：一是廢氣中的SO2，會(huì)使催化劑中毒,失去催化作用；二是吸附劑在缺氧條件下的再生問題。為了解決SO2使催化劑中毒的問題，可以采用雙反應(yīng)室，這種系統(tǒng)在用柴油作為還原劑時(shí)，可使N0的轉(zhuǎn)換率高達(dá)95%以上。
選擇性催化還原技術(shù)(SCR)的機(jī)理是將適量的某種還原劑(氨水、尿素)噴入廢氣中，在催化劑的作用下，使氮的氧化物還原，生成無害的水和N，該項(xiàng)技術(shù)已在大型船用柴油機(jī)和固定式柴油機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。SCR是一種能有效降低車用柴油機(jī)N0x排放的機(jī)外控制措施，在國外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。但SCR作為一個(gè)新的后處理技術(shù)，由于初期投資高、操作和保養(yǎng)費(fèi)用高、需要加一套較復(fù)雜的調(diào)節(jié)還原劑噴射量的控制系統(tǒng)等等原因，在車用柴油機(jī)上還沒有得到大范圍的推廣。隨著對SCR技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)研究和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，相信SCR技術(shù)很快會(huì)得到推廣。
機(jī)內(nèi)措施主要是通過降低燃燒峰值溫度來降低N0x，這種措施往往會(huì)引起燃油經(jīng)濟(jì)性的降低和顆粒、HC排放不同程度的升高，而排氣后處理裝置在一定程度上能減少N0x的排放量，還能解決燃油經(jīng)濟(jì)性和降低NOx所帶來的矛盾。為了滿足越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，在開發(fā)柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)的早期，就應(yīng)將發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)和排氣后處理技術(shù)綜合考慮，以充分利用兩種措施各自的優(yōu)勢。機(jī)內(nèi)凈化方法幾乎已達(dá)到其技術(shù)的極限,隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,機(jī)外凈化顯得越來越重要。
4.使用清潔燃料
醇類燃料是一種可再生的燃料，有害排放成分較少，其結(jié)構(gòu)中含有氧，易于燃燒，理化特性與汽油接近，但十六烷值較低，汽化潛熱高，著火困難，因此在柴油機(jī)上需用柴油引燃或用點(diǎn)燃方式點(diǎn)燃，需對柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行較大的改動(dòng)。目前醇類燃料主要指甲醇和乙醇，在汽車上的應(yīng)用主要有三種類型：摻燒、純燒和改質(zhì)。甲醇是一種輕質(zhì)、無色、略有臭味、低污染的燃料，可用天然氣、石油和煤炭等原料來制取。乙醇來源廣泛，可以從谷物、纖維素等生物可再生資源中獲取，也可通過化學(xué)方法進(jìn)行合成。乙醇是最早開發(fā)的代用燃料，汽油機(jī)循環(huán)方式的乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)及與汽油混合的醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已在一些國家成功地使用多年。與甲醇相比，乙醇更易與柴油相溶和乳化。
生物燃料是指從植物或動(dòng)物的脂肪中提取的無毒、可生物分解、可再生的燃料。目前已研制成功并投入使用的植物油型燃料有菜籽油、棉籽油、豆油等。由于植物在生長過程中吸收CO2,且生長期遠(yuǎn)短于石油的生成期,還可人工種植,因此采用生物燃料有助于減少CO2的排放。生物燃料具有十六烷值高、硫含量及芳香烴含量低、揮發(fā)性低和富氧等特點(diǎn),還可以減少CO、HC和微粒排放。另一方面,生物柴油的環(huán)境效益不僅體現(xiàn)在廢氣排放上，而且由于其易于生物分解，如果發(fā)生泄漏事故，其對土壤、河流的污染比化工燃料小得多。
二甲醚是一種無色略帶氣味的氣體，沸點(diǎn)為-24.9℃，環(huán)境溫度下的蒸汽壓力為0.51MPa。二甲醚無腐蝕性，無致癌性，幾乎沒有毒性；無活性，長期與空氣接觸不至于被進(jìn)一步氧化；其十六烷值大于55，比柴油的十六烷(38～53)值高，有利于降低NOx的生成量，并可減小噪聲。目前，二甲醚在柴油機(jī)上的應(yīng)用方式主要有兩種類型：一是以二甲醚作為助燃劑，二是柴油機(jī)單純用液態(tài)二甲醚。
5.優(yōu)化結(jié)構(gòu)和完善燃燒過程
柴油機(jī)的燃燒分為兩個(gè)階段：預(yù)混燃燒與擴(kuò)散燃燒，以擴(kuò)散燃燒為主，預(yù)混燃燒為輔。為控制燃燒有害物的排放，對預(yù)混燃燒要加以抑制，以降低最高燃燒溫度，有利于控制NOx排放量；提高噴油速率，加強(qiáng)油氣混合，促進(jìn)燃燒擴(kuò)散，縮短擴(kuò)散燃燒時(shí)間，減少后燃等可減少煙度和微粒的排放。具體措施主要有：采用合適的進(jìn)氣道與渦流比，合理組織進(jìn)氣氣流；優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)與形狀，對于直噴式柴油機(jī)采用縮口型燃燒室更有利于混合氣均勻混合。對于間接噴射式柴油機(jī)優(yōu)化副燃燒室結(jié)構(gòu)與通道形狀,有利于混合氣在主燃燒室的燃燒；減少供油提前角，可以使燃燒過程避開上止點(diǎn)，降低燃燒溫度，另外接近上止點(diǎn)噴油，缸內(nèi)空氣溫度高，有利于燃油蒸發(fā)，使燃料空氣混合加快，有利于燃燒的完善，使NOx和PM降低。
噴油系統(tǒng)對柴油機(jī)影響至關(guān)重要,改善噴霧質(zhì)量,促進(jìn)油氣良好混合,對于控制NOx和PM的生成非常關(guān)鍵。從供油規(guī)律來看希望初期噴油不宜過多,可使汽缸內(nèi)壓力升高率減少,汽缸峰值壓力和溫度降低,以抑制NOx的生成；中期快速供油，控制碳煙的形成；后期斷油干脆，避免后燃，減少微粒和HC的生成。采取措施主要有：高壓噴射及電控。如采用電控直列噴油泵、電控分配式噴油泵、電控泵噴嘴、電控單體噴油泵、電控共軌噴油系統(tǒng)等；采用小壓力室或無壓力室(VCO)噴油器,使之?dāng)嘤脱杆?有利于減少HC和PM的排放。壓力室容積愈小，HC排放愈低。另外對燃油經(jīng)濟(jì)性、排煙及NO也沒有不良的影響；合理的噴孔尺寸、油線長度與分布，使之與汽缸直徑、燃燒室形狀、進(jìn)氣渦流相適應(yīng)，以求高負(fù)荷與低負(fù)荷時(shí)排放有良好的折中；合理供油規(guī)律和供油定時(shí)。
6.有效降低NOx的排放量常用的方法
柴油機(jī)的主要排放物有CO、HC(少量)、N0x、碳煙微粒(PM)，其中NOx為影響較大的有害氣體之一，如何降低車用柴油機(jī)NOx排放的研究顯得尤為重要。為保護(hù)大氣環(huán)境，各國相繼制定了排放法規(guī)，用以控制汽車污染物排放量。自從美國60年代《潔凈空氣法案》頒布以來,全世界開始了控制汽車排放的歷程,經(jīng)過幾十年的努力，目前已經(jīng)形成了以美國、歐洲和日本為代表的三大汽車排放法規(guī)體系。世界上許多國家都不同程度地采用這些法規(guī),我國的排放法規(guī)體系就是在全面等效采用歐洲EEC技術(shù)內(nèi)容和部分采用EEC的基礎(chǔ)上形成的。由于NOx是空氣中N和O在燃燒室高溫條件下形成的，它取決于火焰高峰溫度和高溫持續(xù)的時(shí)間，因此降低火焰高峰的溫度可有效降低NOx的排放量，目前常用的方法有：油中摻水乳化技術(shù)；燃燒空氣增濕技術(shù)；直接將水噴人燃燒室的直接噴水技術(shù)和推遲供油提前角等。
利用油中摻水乳化方法可降低NOx20%～30%，主要受保持穩(wěn)定而適用的最高水油比的限制(很低)，要維持發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，尚須使用超大尺寸的噴油裝置。存在問題是乳化穩(wěn)定性；噴油裝置可靠性(由于油里摻水，容易引起噴油裝置穴蝕)；采用無水燃料時(shí)I生能變差。采用燃燒空氣增濕技術(shù)利用進(jìn)氣增濕技術(shù)可降低NOxl0%～30%，存在主要問題是受水冷凝的限制；而且會(huì)造成進(jìn)氣口和氣門的腐蝕或侵蝕。采用直接噴水技術(shù)降低NOx很明顯，達(dá)50%～60%，但需要配備一套噴水裝置，噴嘴可采用組合式噴嘴，一個(gè)針閥用于噴水，另一個(gè)針閥用于噴油。采用這種方法的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費(fèi)用較高，而且對噴入的水質(zhì)也有要求。
采用NOx轉(zhuǎn)換器是將一種還原劑噴入廢氣流，使廢氣中有毒的NOx轉(zhuǎn)化成無毒的氣體。采用這種方法的缺點(diǎn)是：在所有的運(yùn)行工況中，如果想最大限度的降低NOx排放，必須精確計(jì)量還原劑的用量。為此，需要配備一套精確的定量配給系統(tǒng)。
采用有利于降低顆粒排放的燃油和機(jī)油:歐、美、日本經(jīng)大量研究表明,柴油密度、多環(huán)芳香族化合物的含量、硫的含量、十六烷值等與顆粒排放有關(guān)，柴油密度、多環(huán)芳香族化合物的含量與顆粒排放具有正的相關(guān)性；十六烷值與顆粒排放具有小的負(fù)的相關(guān)性；硫是顆粒排放的重要來源，減少柴油中硫的含量可降低顆粒排放。此外，選取適當(dāng)黏度的機(jī)油，保證活塞和氣缸之間的良好潤滑，減少它們之間的磨損，可降低顆粒排放；防止機(jī)油竄入氣缸的數(shù)量亦可減少顆粒排放。
燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響燃油的霧化質(zhì)量，從而影響混合氣的形成及燃燒，因此它在柴油機(jī)的排放控制中占有重要的地位，通過調(diào)整參數(shù)可有效控制顆粒排放。汽缸壁與活塞之間的縫隙容積對顆粒的形成也有影響，縫隙中的未燃碳?xì)浠衔锸穷w粒有機(jī)組分的一個(gè)來源，應(yīng)盡量減小縫隙容積，并采用鋼片組合油環(huán)，以防止竄機(jī)油。
采用顆粒捕捉器是利用碰撞、截留、擴(kuò)散、重力沉降等原理，將排氣中的顆粒收集起來，一個(gè)好的顆粒捕捉器，應(yīng)具備良好的顆粒收集效率、捕捉器入口和出口之間的壓降低、使用壽命長的特點(diǎn)。顆粒捕捉器捕捉到的顆粒必須及時(shí)清除，否則會(huì)引起柴油機(jī)排氣背壓急劇上升，所以當(dāng)顆粒達(dá)到一定程度時(shí)，將會(huì)利用高溫使這些顆粒充分燃燒，從而達(dá)到去除這些顆粒的目的，同時(shí)過濾器也實(shí)現(xiàn)了再生的過程。碳顆粒的再生溫度一般在550～600℃以上。如果在顆粒捕捉器表面涂一層貴重金屬(如鉑、銠等)，再生溫度可降到400℃以下。
7.采用先進(jìn)制造技術(shù)與生產(chǎn)工藝
采用先進(jìn)制造技術(shù)與生產(chǎn)工藝不僅可以降低成本，縮短工期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可大大降低在柴油機(jī)制造過程中對環(huán)境造成的污染。這些先進(jìn)的制造技術(shù)包括生長型制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、成組技術(shù)、柔性制造技術(shù)等。
生長型制造技術(shù)即快速原型制造技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)(CAD/CAPP、CAM)、CNC技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)的集成和綜合應(yīng)用，以二維的制造方法制造三維實(shí)體，可大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，并極大地提高資源的利用率。其成本幾乎與產(chǎn)品的批量和復(fù)雜程度無關(guān)，采用黏接、融結(jié)、燒結(jié)、固化等工藝方法，對環(huán)境的污染很小。
虛擬制造技術(shù)是利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，在高性能的計(jì)算機(jī)及高速網(wǎng)絡(luò)的支持下,對現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真,通過模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能及可加工性等可能存在的問題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析，質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行過程管理與控制，達(dá)到縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間、降低成本、優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
生產(chǎn)工藝的改進(jìn)主要有采用清潔涂裝、改變汽車零部件的加工方式、采用多工位自動(dòng)機(jī)床等。涂裝生產(chǎn)工藝是汽車生產(chǎn)工藝核心部分，給環(huán)境帶來污染的主要有除油脫脂廢水、酸洗廢水、電泳漆廢水、油漆廢水、漆泥等。目前清潔涂裝主要先進(jìn)技術(shù)有,采用噴浸結(jié)合的前處理工藝、采用低溫、室溫前處理劑；采用無重金屬、無亞硝酸鹽磷化工藝等。
8.結(jié)束語
柴油機(jī)的排放控制技術(shù)是柴油機(jī)發(fā)展的重要技術(shù)，柴油機(jī)的排放應(yīng)滿足愈來愈嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，促進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。我國與國外先進(jìn)的工業(yè)國家相比，研究起步較晚，由于國外技術(shù)的引進(jìn)和國外產(chǎn)品與企業(yè)的進(jìn)入，促進(jìn)了柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。但是與國外先進(jìn)技術(shù)相比，降低排放研究方面還存在較大差距。降低柴油機(jī)排放的技術(shù)工作，需要應(yīng)用許多新技術(shù)，吸取和借鑒國外先進(jìn)成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，在不斷探索的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，使動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性好、低排放的柴油機(jī)滿足各個(gè)領(lǐng)域的使用要求。
與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)有著較少的溫室氣體排放，并以其良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性，廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)力裝置、船舶和車輛中。城市里3.5t以上的載重車輛、大運(yùn)量帶空調(diào)的大型公交車、工地施工機(jī)械和車輛都離不開柴油車；在歐洲，出租車有90%以上是柴油車，30%以上的轎車是柴油車，且比例仍在上升。因此，柴油車在當(dāng)今交通物流運(yùn)輸中起著至關(guān)重要的作用。但柴油機(jī)的NOx和微粒(PM)排放量高、噪音大，對現(xiàn)時(shí)柴油機(jī)的持續(xù)發(fā)展帶來很大的挑戰(zhàn)。正因如此，柴油機(jī)的環(huán)保技術(shù)已成為現(xiàn)時(shí)柴油機(jī)技術(shù)研究的重點(diǎn)，其核心內(nèi)容是怎么樣減少柴油機(jī)的NOx和微粒排放量，以便使柴油機(jī)達(dá)到更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.柴油機(jī)排放的主要產(chǎn)物及其影響
與汽油機(jī)相比，現(xiàn)代車用柴油機(jī)具有兩大優(yōu)點(diǎn)，即動(dòng)力性較高，經(jīng)濟(jì)性較好,高效率、低油耗、壽命長、使用可靠等特點(diǎn)，柴油汽車有了很大發(fā)展。柴油車比汽油車省油三分之一，排放的污染物相對較少。隨著柴油汽車的社會(huì)擁有量的迅速增大，伴隨著工業(yè)文明的迅速發(fā)展而出現(xiàn)的環(huán)境問題不斷增多。環(huán)境保護(hù)問題越來越引起人們的高度重視。柴油機(jī)工作時(shí)排放的產(chǎn)物可分為兩類，一類是可見產(chǎn)物，即顆粒狀物，如碳粒、重碳?xì)浠铩⒘蛩猁}、油氣、水氣及灰分等,“墨斗魚”是人們對尾氣排放嚴(yán)重超標(biāo)的重型柴油車的形象稱呼。這類產(chǎn)物中，有些為致癌物質(zhì)，它們污染環(huán)境、阻礙視線。另一類是一般情況下肉眼看不見的物質(zhì)。如一氧化碳(CO)、氮氧化合物(Nox)和二氧化硫、碳?xì)浠衔?HC)等。CO對人體有毒，而且在大氣中不易自凈； SO2有難聞的刺鼻氣味；HC、NO，在一定地理氣候條件下，經(jīng)太陽光的作用會(huì)形成毒性很強(qiáng)的光化學(xué)煙霧；NOx和SOx易溶于水形成酸雨。顯然，柴油機(jī)工作時(shí)排出的燃燒產(chǎn)物不僅會(huì)對人類生存環(huán)境造成污染與破壞，而且由于柴油燃燒不完全，造成了能源的浪費(fèi)。碳煙越濃，排放的可燃物越多，對環(huán)境的污染越嚴(yán)重，能源的浪費(fèi)就越大?？刂浦攸c(diǎn)是氮氧化物和顆粒污染物。近年的一項(xiàng)調(diào)查顯示,在全國機(jī)動(dòng)車的排放污染物分擔(dān)率中,柴油車占氮氧化物的43%,占顆粒懸浮物的83%。
柴油機(jī)排放的廢氣中，氮?dú)?N)占75.2%；二氧化碳(CO2)占7.1%；氧氣(O)及其它成分占16.88%；有害排放占0.82%。其中有害排放的主要成分包括:氮氧化合物(NOx)占35.4%、一氧化碳(CO)占35.4%、碳?xì)浠衔?HC)占8.54%、硫化物(SO2)及微粒主要是碳煙，還包括油霧、金屬顆粒等占20.66%。與汽油機(jī)相比,柴油機(jī)排放的CO和HC要少得多,NOx與汽油機(jī)在同一數(shù)量級,而微粒及碳煙的排放要比汽油機(jī)多十幾倍甚至更多。因此柴油機(jī)的排放控制,重點(diǎn)是NOx和微粒及碳煙,其次是HC。柴油機(jī)的燃燒過程比較復(fù)雜,影響因素較多，由于諸多因素的影響使柴油與空氣難以達(dá)到完全燃燒的程度，可能會(huì)造成局部或整個(gè)燃燒空間內(nèi)出現(xiàn)不完全燃燒，所以產(chǎn)生出不完全燃燒產(chǎn)物和燃燒中間產(chǎn)物，這些燃燒產(chǎn)物大部分是有毒的，或者具有強(qiáng)烈的刺激性和致癌作用，造成了對大氣環(huán)境的污染和對人體的危害，必須加以控制。
為了保護(hù)環(huán)境，減少能源浪費(fèi)，發(fā)達(dá)國家制定了各種限制汽車排放和柴油機(jī)排氣煙度的有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，從國家法規(guī)的角度約束汽車與柴油機(jī)有害物質(zhì)的排放。隨著汽車設(shè)計(jì)和柴油機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平的迅速提高，各種有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)不斷修改，日趨嚴(yán)格。我國也發(fā)布了有關(guān)汽油車、柴油車污染物及煙度排放標(biāo)準(zhǔn)并正式實(shí)施。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放指標(biāo)，只要柴油機(jī)的排放煙度在規(guī)定指標(biāo)范圍內(nèi)，對環(huán)境的危害性就會(huì)大為降低。遺憾的是，在實(shí)際生產(chǎn)與生活中，人們常常會(huì)看到濃煙滾滾的柴油車。實(shí)質(zhì)上，這時(shí)的柴油機(jī)已經(jīng)處于一種非正常排放煙度的工作狀況 (以下簡稱為非正常煙度工況)。在這種工況下，柴油機(jī)雖然沒有喪失工作能力，但其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性都已有所下降。從宏觀經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益的角度看，柴油機(jī)非正常煙度工況時(shí)間越長，其危害性就越大。因此，盡可能地避免柴油機(jī)發(fā)生異常煙度工況和減少異常煙度工況出現(xiàn)的時(shí)間，有著十分積極的意義。
2.柴油車的社會(huì)運(yùn)用條件
柴油車的社會(huì)運(yùn)用條件好壞，對柴油車能否正常工作有著十分重要的影響。柴油車異常煙度工況出現(xiàn)時(shí)間的長短與出現(xiàn)幾率的多少在很大程度上取決于此。柴油車的社會(huì)運(yùn)用條件涉及面很寬，主要有:駕駛員、維修服務(wù)機(jī)構(gòu)及人員；油料、配件供應(yīng)；教育培訓(xùn)與行政管理。柴油車工作過程中涉及的很多工作都需要駕駛員去主動(dòng)完成。駕駛員的工作狀況直接影響到柴油車能否正常工作和正常工作時(shí)間的長短，影響到柴油車工作的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。近幾年來，由于柴油車的迅速增多，駕駛員由于缺乏對柴油車基本使用常識的了解，出現(xiàn)一些不該發(fā)生的事故。同樣的柴油車，不同的駕駛員可能有不同的使用效果。因此，要減少柴油車的異常煙度工況時(shí)間，就必須提高駕駛員的工作質(zhì)量。
柴油車在使用中因?yàn)槟p等原因?qū)е铝慵?、工作失常，不可避免地需要進(jìn)行維護(hù)與修理。能否及時(shí)、正確地修理，修理質(zhì)量的好壞，是影響柴油車異常煙度工況時(shí)間長短的又一重要因素。及時(shí)、正確的維修可以有效地減少異常煙度工況時(shí)間。例如:噴油嘴偶件卡滯、供油時(shí)間變化、氣門間隙不對、空氣濾清器阻塞，都可能導(dǎo)致柴油車排放濃煙，若能及時(shí)更換、調(diào)整與修復(fù)，即可有效地縮短異常煙度工況的時(shí)間。經(jīng)修理后的柴油車，其性能指標(biāo)理應(yīng)達(dá)到規(guī)定的修理技術(shù)要求。包括應(yīng)達(dá)到規(guī)定的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放煙度指標(biāo)，但實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)修理后的柴油車，其性能與排放指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，常常是根據(jù)送修和承修人雙方的感覺確定的,這種感覺是否正確，取決于二者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與要求。因此，通過犧牲排放指標(biāo)來滿足動(dòng)力性指標(biāo)的情況時(shí)有發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)異常煙度工況也就在所難免。
油料、配件供應(yīng)情況對柴油車異常煙度工況的影響，主要表現(xiàn)在供應(yīng)油料、配件的質(zhì)量問題上。目前，油料、配件供應(yīng)質(zhì)量上存在的主要問題是假冒偽劣產(chǎn)品太多。劣質(zhì)油料、配件帶來的是柴油車零件磨損與損壞的幾率增大，正常工作時(shí)間減少, 異常煙度工況時(shí)間增多。近年來，油泵油嘴及柴油機(jī)維修行業(yè)的蓬勃發(fā)展，除了有柴油車社會(huì)擁有量的迅速增多的原因以外，劣質(zhì)油料、配件的使用也是重要的原因。
柴油車設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用維修與管理，都有其特定的運(yùn)行規(guī)律和特定的要求。只有當(dāng)人們認(rèn)識并掌握了它的運(yùn)行規(guī)律與技術(shù)要求之后，它才可能產(chǎn)生最好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與最佳的社會(huì)環(huán)境效益,教育培訓(xùn)的目的,就是要使人們掌握柴油機(jī)的運(yùn)行規(guī)律與技術(shù)要求。實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出來的很多技術(shù)問題，從根本上說，在很多情況下反映了人的素質(zhì)。教育培訓(xùn)就是要提高人的素質(zhì)。教育培訓(xùn)是多層次、全方位的。除專門的技術(shù)教育院校、科研機(jī)構(gòu)要做的教育培訓(xùn)工作外，還應(yīng)有各種專業(yè)短期培訓(xùn)班以及科普知識宣傳教育。要讓與柴油車設(shè)計(jì)制造、運(yùn)用維修和管理等有關(guān)的各部門、各行業(yè)人員都知道自己應(yīng)負(fù)的責(zé)任。讓人們都知道，柴油車冒煙污染環(huán)境與每個(gè)社會(huì)成員的健康與生存緊密相關(guān)，應(yīng)該自覺地為此作出有益的貢獻(xiàn)。
在減少柴油車異常煙度工況時(shí)間方面，管理工作十分重要。管理部門通過對有關(guān)法規(guī)的制定和監(jiān)督檢查，可以有效地制止和限制異常煙度工況的出現(xiàn)，通過管理手段去促進(jìn)柴油機(jī)設(shè)計(jì)制造，運(yùn)用維修及教育培訓(xùn)等各行業(yè)的工作，使社會(huì)生產(chǎn)與生活能夠有序地快速發(fā)展。
3.采用有效的排放控制技術(shù)
燃料的燃燒狀況是影響柴油機(jī)排氣成分的決定因素，從排氣有害物形成來看，改善燃燒可使CO、HC和顆粒物的排放降低，但與此同時(shí)在燃燒區(qū)域出現(xiàn)的高溫與高的燃?xì)鈮毫?，促進(jìn)了N和0的化學(xué)反應(yīng)，又使NOx的排放量增加,尤其是NOx與顆粒物之間的關(guān)系是反比例關(guān)系，從理論上講，高溫富氧易產(chǎn)生NOx，而貧氧則易產(chǎn)生顆粒物(PM)，這種矛盾的排放特性，給柴油機(jī)達(dá)到排放法規(guī)帶來困難。也是柴油機(jī)排氣凈化的難點(diǎn)。在排氣凈化方面，由于柴油機(jī)的空燃比較大，燃燒過程較為完善，排氣中CO和HC相對較少，一般可達(dá)到要求。另外由于燃燒時(shí)的高溫及混合氣的不均勻，NOx與顆粒物較高，因此柴油機(jī)的排氣凈化對象主要是NOx與顆粒物。由于柴油機(jī)排放氣體中會(huì)有較高的硫(S)和顆粒物(PM)，容易使催化器中毒失效或使顆粒堵塞，因而目前柴油機(jī)的排氣凈化主要以機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)前處理為主，主要采取以下措施。
前處理技術(shù)主要通過對燃油的改進(jìn)或重新選擇來達(dá)到降低排放的目的。機(jī)前處理是對進(jìn)入汽缸的工作介質(zhì)(燃料、空氣、循環(huán)廢氣等)做有利于降低有害排放物生成的預(yù)處理。主要方法有空氣處理，燃料處理(去硫、摻水等)，排氣再循環(huán)等措施。燃油摻水的凈化原理與EGR基本相同。水的蒸發(fā)潛熱很高，所以水蒸氣的生成要吸收大量的熱，因而導(dǎo)致了最高燃燒溫度的下降；水蒸氣還對燃?xì)膺M(jìn)行稀釋，降低了氧的濃度，所以使NOx的產(chǎn)生受到遏制。但這種方法需要經(jīng)常加水，還會(huì)引起機(jī)油稀釋和機(jī)件生銹等問題。乳化燃料雖不會(huì)遇到這類問題，但燃料的成本稍高，燃油中的顆粒大小與分布的穩(wěn)定性還不能久貯不變，所以目前實(shí)際應(yīng)用也不多。
清潔燃油是凈化排放的必要條件，只有提高燃油的品質(zhì)，高水平的排放控制技術(shù)才能得以推廣。據(jù)美國殼牌(shel1)公司研究人員最新的研究報(bào)告指出,燃油質(zhì)量影響排放的關(guān)鍵因素有含硫量、十六烷值等。燃油改進(jìn)的方法主要是采用各種低污染代用燃料，如甲醇、乙醇、氫、液化石油氣及壓縮天然氣等。在一些技術(shù)先進(jìn)的國家，已經(jīng)使用以壓縮天然氣、液化石油氣和甲醇等所謂“綠色燃料”，這使排放指標(biāo)達(dá)到了極佳的水平。
機(jī)內(nèi)解決措施，就是從有害排放物的生成機(jī)理出發(fā)，在燃燒室內(nèi)部對有害排放物的生成反應(yīng)予以最大限度的限制，而對它們的消失反應(yīng)則盡量提供有利的條件，進(jìn)而從根本上達(dá)到減少排氣污染的目的。目前運(yùn)用比較廣泛，技術(shù)相對成熟的機(jī)內(nèi)解決措施主要有以下幾種。
EGR(廢氣再循環(huán))是目前運(yùn)用較為廣泛，技術(shù)也較為成熟的產(chǎn)品。EGR首先應(yīng)用于汽油機(jī)，研究表明同樣也適用于柴油機(jī)。柴油機(jī)排氣中氧含量相對于汽油機(jī)排氣要高，柴油機(jī)允許也需要較大量的再循環(huán)廢氣來降低NOx的排放。EGR在所有負(fù)荷條件下都可以有效抑制NOx排放，它是將定量廢氣引入柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中，在循環(huán)到燃燒室內(nèi)，有利于點(diǎn)火延遲，增加了參與反應(yīng)物質(zhì)的熱容量，以及由于CO2、H20、N2等惰性氣體對氧氣的稀釋作用，降低了燃燒最高溫度，從而減少了N0x生成。改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)能適當(dāng)?shù)慕档蚇Ox排放，可以通過組織適當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣渦流強(qiáng)度、改變進(jìn)氣重疊度、改變進(jìn)氣狀態(tài)和采用多氣門技術(shù)等多個(gè)方面著手。進(jìn)氣渦流減弱，N0x降低，但煙度增加。其原因是混合氣形成條件變差而使燃燒速度變慢，因而汽缸內(nèi)溫度降低。因此，進(jìn)氣渦流強(qiáng)度需要在N0與煙度之間作適中的選擇。氣門的大小和配氣相位影響汽缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)，從而影響N0排放。當(dāng)殘余廢氣增加時(shí)，N0x排放降低。此外，通過改變進(jìn)氣狀態(tài)如適當(dāng)?shù)卦黾舆M(jìn)氣濕度，使最高溫度降低，也可以使N0x排放降低。在柴油機(jī)上采用多氣門技術(shù)是滿足更嚴(yán)格排放指標(biāo)的有效途徑。由于缸蓋上的噴油嘴和活塞上的燃燒室凹坑布置在汽缸中央，從而優(yōu)化了進(jìn)氣渦流和油霧分布以及活塞與噴油器的冷卻條件，并可實(shí)現(xiàn)渦流比在不同轉(zhuǎn)速下的變化，這使混和氣的形成進(jìn)一步優(yōu)化，因而在提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)減少了N0x排放，但增加了成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
燃燒系統(tǒng)匹配是指燃燒室的形狀、供油系統(tǒng)、進(jìn)氣流動(dòng)的最佳匹配。對柴油機(jī)而言,應(yīng)保證在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工況范圍內(nèi)，有足夠的噴油壓力,以確保噴霧細(xì)度和有足夠多的噴孔以保證在燃燒室中的均勻分布，有合適的氣體流動(dòng)與之配合，如再采用電控噴油泵、電控噴油嘴、可變渦流系統(tǒng)、多氣門和中央配置噴油器等，這既可改善柴油機(jī)性能，又可降低柴油機(jī)排氣排放物，尤其是顆粒狀物質(zhì)的排放。再燃燒法是將柴油機(jī)排出廢氣中燃燒不完全的物質(zhì)通入燃燒包(后燃器)，并在較高溫度(800℃～1000℃)下保持一段時(shí)間，使廢氣中HC、CO及微粒物再次燃燒。同時(shí)導(dǎo)入少量的水分和廢氣進(jìn)入燃燒室，以降低N0x排放。但是此方法不能保證燃燒包在各種工況下都可靠地燃燒，在工況變化(尤其在高負(fù)荷)時(shí)，容易熄火。而一旦熄火，廢氣污染就更加嚴(yán)重(二次污染)。此外因?yàn)樵偃紵ㄋ柙O(shè)備多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜等缺點(diǎn)，所以這種方法沒獲得廣泛的使用。
稀N0x技術(shù)是指用HC化合物作為還原劑減少N0x排放。其中被動(dòng)的稀N0x技術(shù),是指直接利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中的HC作為還原劑，主動(dòng)的稀N0x技術(shù),是指通過共軌燃油系統(tǒng)的后噴射來增加廢氣中的HC作為還原劑,但是由于柴油機(jī)廢氣中HC的濃度比較低,所以其最大轉(zhuǎn)換率不超過15%；若采取主動(dòng)噴射HC化合物的技術(shù)，N0x最大轉(zhuǎn)換率將增長到30%。
等離子體是物質(zhì)存在的第四種狀態(tài),是由電子、離子、原子、分子和自由基等粒子組成的集合體,具有宏觀尺度的電中性和高導(dǎo)電性。等離子體中的離子、電子和激發(fā)態(tài)原子都是極活潑的反應(yīng)性物種,會(huì)使在通常條件下難以進(jìn)行或速度很慢的反應(yīng)變得快速。脈沖電暈等離子體化學(xué)處理技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種控制空氣污染的新技術(shù)。利用高能電子轟擊反應(yīng)器中的氣體分子,經(jīng)過激活、分解、電離等過程產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由基、原子氧和臭氧等，這些強(qiáng)氧化物質(zhì)可迅速氧化掉NOx和SO2，在水分子作用下生成HNO，和HzSO2,若加入適當(dāng)添加劑則生成相應(yīng)的銨鹽,可通過過濾器或靜電除塵器收集產(chǎn)物,從而達(dá)到脫硫、脫硝控制污染的目的。等離子體技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活已得到廣泛的應(yīng)用。
N0x的吸咐--催化技術(shù)(NAC)的機(jī)理是在催化劑(Pt)的作用下，吸附劑在富氧條件下將廢氣中NOx吸附；而后在催化劑作用下，還原劑(HC、CO、H)在缺氧條件下將NOx還原成水和N0，同時(shí)也是吸附劑的再生過程。這項(xiàng)技術(shù)在柴油機(jī)上應(yīng)用面臨著兩個(gè)難題：一是廢氣中的SO2，會(huì)使催化劑中毒,失去催化作用；二是吸附劑在缺氧條件下的再生問題。為了解決SO2使催化劑中毒的問題，可以采用雙反應(yīng)室，這種系統(tǒng)在用柴油作為還原劑時(shí)，可使N0的轉(zhuǎn)換率高達(dá)95%以上。
選擇性催化還原技術(shù)(SCR)的機(jī)理是將適量的某種還原劑(氨水、尿素)噴入廢氣中，在催化劑的作用下，使氮的氧化物還原，生成無害的水和N，該項(xiàng)技術(shù)已在大型船用柴油機(jī)和固定式柴油機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。SCR是一種能有效降低車用柴油機(jī)N0x排放的機(jī)外控制措施，在國外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。但SCR作為一個(gè)新的后處理技術(shù)，由于初期投資高、操作和保養(yǎng)費(fèi)用高、需要加一套較復(fù)雜的調(diào)節(jié)還原劑噴射量的控制系統(tǒng)等等原因，在車用柴油機(jī)上還沒有得到大范圍的推廣。隨著對SCR技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)研究和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，相信SCR技術(shù)很快會(huì)得到推廣。
機(jī)內(nèi)措施主要是通過降低燃燒峰值溫度來降低N0x，這種措施往往會(huì)引起燃油經(jīng)濟(jì)性的降低和顆粒、HC排放不同程度的升高，而排氣后處理裝置在一定程度上能減少N0x的排放量，還能解決燃油經(jīng)濟(jì)性和降低NOx所帶來的矛盾。為了滿足越來越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，在開發(fā)柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)的早期，就應(yīng)將發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)和排氣后處理技術(shù)綜合考慮，以充分利用兩種措施各自的優(yōu)勢。機(jī)內(nèi)凈化方法幾乎已達(dá)到其技術(shù)的極限,隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,機(jī)外凈化顯得越來越重要。
4.使用清潔燃料
醇類燃料是一種可再生的燃料，有害排放成分較少，其結(jié)構(gòu)中含有氧，易于燃燒，理化特性與汽油接近，但十六烷值較低，汽化潛熱高，著火困難，因此在柴油機(jī)上需用柴油引燃或用點(diǎn)燃方式點(diǎn)燃，需對柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行較大的改動(dòng)。目前醇類燃料主要指甲醇和乙醇，在汽車上的應(yīng)用主要有三種類型：摻燒、純燒和改質(zhì)。甲醇是一種輕質(zhì)、無色、略有臭味、低污染的燃料，可用天然氣、石油和煤炭等原料來制取。乙醇來源廣泛，可以從谷物、纖維素等生物可再生資源中獲取，也可通過化學(xué)方法進(jìn)行合成。乙醇是最早開發(fā)的代用燃料，汽油機(jī)循環(huán)方式的乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)及與汽油混合的醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已在一些國家成功地使用多年。與甲醇相比，乙醇更易與柴油相溶和乳化。
生物燃料是指從植物或動(dòng)物的脂肪中提取的無毒、可生物分解、可再生的燃料。目前已研制成功并投入使用的植物油型燃料有菜籽油、棉籽油、豆油等。由于植物在生長過程中吸收CO2,且生長期遠(yuǎn)短于石油的生成期,還可人工種植,因此采用生物燃料有助于減少CO2的排放。生物燃料具有十六烷值高、硫含量及芳香烴含量低、揮發(fā)性低和富氧等特點(diǎn),還可以減少CO、HC和微粒排放。另一方面,生物柴油的環(huán)境效益不僅體現(xiàn)在廢氣排放上，而且由于其易于生物分解，如果發(fā)生泄漏事故，其對土壤、河流的污染比化工燃料小得多。
二甲醚是一種無色略帶氣味的氣體，沸點(diǎn)為-24.9℃，環(huán)境溫度下的蒸汽壓力為0.51MPa。二甲醚無腐蝕性，無致癌性，幾乎沒有毒性；無活性，長期與空氣接觸不至于被進(jìn)一步氧化；其十六烷值大于55，比柴油的十六烷(38～53)值高，有利于降低NOx的生成量，并可減小噪聲。目前，二甲醚在柴油機(jī)上的應(yīng)用方式主要有兩種類型：一是以二甲醚作為助燃劑，二是柴油機(jī)單純用液態(tài)二甲醚。
5.優(yōu)化結(jié)構(gòu)和完善燃燒過程
柴油機(jī)的燃燒分為兩個(gè)階段：預(yù)混燃燒與擴(kuò)散燃燒，以擴(kuò)散燃燒為主，預(yù)混燃燒為輔。為控制燃燒有害物的排放，對預(yù)混燃燒要加以抑制，以降低最高燃燒溫度，有利于控制NOx排放量；提高噴油速率，加強(qiáng)油氣混合，促進(jìn)燃燒擴(kuò)散，縮短擴(kuò)散燃燒時(shí)間，減少后燃等可減少煙度和微粒的排放。具體措施主要有：采用合適的進(jìn)氣道與渦流比，合理組織進(jìn)氣氣流；優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)與形狀，對于直噴式柴油機(jī)采用縮口型燃燒室更有利于混合氣均勻混合。對于間接噴射式柴油機(jī)優(yōu)化副燃燒室結(jié)構(gòu)與通道形狀,有利于混合氣在主燃燒室的燃燒；減少供油提前角，可以使燃燒過程避開上止點(diǎn)，降低燃燒溫度，另外接近上止點(diǎn)噴油，缸內(nèi)空氣溫度高，有利于燃油蒸發(fā)，使燃料空氣混合加快，有利于燃燒的完善，使NOx和PM降低。
噴油系統(tǒng)對柴油機(jī)影響至關(guān)重要,改善噴霧質(zhì)量,促進(jìn)油氣良好混合,對于控制NOx和PM的生成非常關(guān)鍵。從供油規(guī)律來看希望初期噴油不宜過多,可使汽缸內(nèi)壓力升高率減少,汽缸峰值壓力和溫度降低,以抑制NOx的生成；中期快速供油，控制碳煙的形成；后期斷油干脆，避免后燃，減少微粒和HC的生成。采取措施主要有：高壓噴射及電控。如采用電控直列噴油泵、電控分配式噴油泵、電控泵噴嘴、電控單體噴油泵、電控共軌噴油系統(tǒng)等；采用小壓力室或無壓力室(VCO)噴油器,使之?dāng)嘤脱杆?有利于減少HC和PM的排放。壓力室容積愈小，HC排放愈低。另外對燃油經(jīng)濟(jì)性、排煙及NO也沒有不良的影響；合理的噴孔尺寸、油線長度與分布，使之與汽缸直徑、燃燒室形狀、進(jìn)氣渦流相適應(yīng)，以求高負(fù)荷與低負(fù)荷時(shí)排放有良好的折中；合理供油規(guī)律和供油定時(shí)。
6.有效降低NOx的排放量常用的方法
柴油機(jī)的主要排放物有CO、HC(少量)、N0x、碳煙微粒(PM)，其中NOx為影響較大的有害氣體之一，如何降低車用柴油機(jī)NOx排放的研究顯得尤為重要。為保護(hù)大氣環(huán)境，各國相繼制定了排放法規(guī)，用以控制汽車污染物排放量。自從美國60年代《潔凈空氣法案》頒布以來,全世界開始了控制汽車排放的歷程,經(jīng)過幾十年的努力，目前已經(jīng)形成了以美國、歐洲和日本為代表的三大汽車排放法規(guī)體系。世界上許多國家都不同程度地采用這些法規(guī),我國的排放法規(guī)體系就是在全面等效采用歐洲EEC技術(shù)內(nèi)容和部分采用EEC的基礎(chǔ)上形成的。由于NOx是空氣中N和O在燃燒室高溫條件下形成的，它取決于火焰高峰溫度和高溫持續(xù)的時(shí)間，因此降低火焰高峰的溫度可有效降低NOx的排放量，目前常用的方法有：油中摻水乳化技術(shù)；燃燒空氣增濕技術(shù)；直接將水噴人燃燒室的直接噴水技術(shù)和推遲供油提前角等。
利用油中摻水乳化方法可降低NOx20%～30%，主要受保持穩(wěn)定而適用的最高水油比的限制(很低)，要維持發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，尚須使用超大尺寸的噴油裝置。存在問題是乳化穩(wěn)定性；噴油裝置可靠性(由于油里摻水，容易引起噴油裝置穴蝕)；采用無水燃料時(shí)I生能變差。采用燃燒空氣增濕技術(shù)利用進(jìn)氣增濕技術(shù)可降低NOxl0%～30%，存在主要問題是受水冷凝的限制；而且會(huì)造成進(jìn)氣口和氣門的腐蝕或侵蝕。采用直接噴水技術(shù)降低NOx很明顯，達(dá)50%～60%，但需要配備一套噴水裝置，噴嘴可采用組合式噴嘴，一個(gè)針閥用于噴水，另一個(gè)針閥用于噴油。采用這種方法的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費(fèi)用較高，而且對噴入的水質(zhì)也有要求。
采用NOx轉(zhuǎn)換器是將一種還原劑噴入廢氣流，使廢氣中有毒的NOx轉(zhuǎn)化成無毒的氣體。采用這種方法的缺點(diǎn)是：在所有的運(yùn)行工況中，如果想最大限度的降低NOx排放，必須精確計(jì)量還原劑的用量。為此，需要配備一套精確的定量配給系統(tǒng)。
采用有利于降低顆粒排放的燃油和機(jī)油:歐、美、日本經(jīng)大量研究表明,柴油密度、多環(huán)芳香族化合物的含量、硫的含量、十六烷值等與顆粒排放有關(guān)，柴油密度、多環(huán)芳香族化合物的含量與顆粒排放具有正的相關(guān)性；十六烷值與顆粒排放具有小的負(fù)的相關(guān)性；硫是顆粒排放的重要來源，減少柴油中硫的含量可降低顆粒排放。此外，選取適當(dāng)黏度的機(jī)油，保證活塞和氣缸之間的良好潤滑，減少它們之間的磨損，可降低顆粒排放；防止機(jī)油竄入氣缸的數(shù)量亦可減少顆粒排放。
燃油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響燃油的霧化質(zhì)量，從而影響混合氣的形成及燃燒，因此它在柴油機(jī)的排放控制中占有重要的地位，通過調(diào)整參數(shù)可有效控制顆粒排放。汽缸壁與活塞之間的縫隙容積對顆粒的形成也有影響，縫隙中的未燃碳?xì)浠衔锸穷w粒有機(jī)組分的一個(gè)來源，應(yīng)盡量減小縫隙容積，并采用鋼片組合油環(huán)，以防止竄機(jī)油。
采用顆粒捕捉器是利用碰撞、截留、擴(kuò)散、重力沉降等原理，將排氣中的顆粒收集起來，一個(gè)好的顆粒捕捉器，應(yīng)具備良好的顆粒收集效率、捕捉器入口和出口之間的壓降低、使用壽命長的特點(diǎn)。顆粒捕捉器捕捉到的顆粒必須及時(shí)清除，否則會(huì)引起柴油機(jī)排氣背壓急劇上升，所以當(dāng)顆粒達(dá)到一定程度時(shí)，將會(huì)利用高溫使這些顆粒充分燃燒，從而達(dá)到去除這些顆粒的目的，同時(shí)過濾器也實(shí)現(xiàn)了再生的過程。碳顆粒的再生溫度一般在550～600℃以上。如果在顆粒捕捉器表面涂一層貴重金屬(如鉑、銠等)，再生溫度可降到400℃以下。
7.采用先進(jìn)制造技術(shù)與生產(chǎn)工藝
采用先進(jìn)制造技術(shù)與生產(chǎn)工藝不僅可以降低成本，縮短工期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可大大降低在柴油機(jī)制造過程中對環(huán)境造成的污染。這些先進(jìn)的制造技術(shù)包括生長型制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、成組技術(shù)、柔性制造技術(shù)等。
生長型制造技術(shù)即快速原型制造技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)(CAD/CAPP、CAM)、CNC技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)的集成和綜合應(yīng)用，以二維的制造方法制造三維實(shí)體，可大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，并極大地提高資源的利用率。其成本幾乎與產(chǎn)品的批量和復(fù)雜程度無關(guān)，采用黏接、融結(jié)、燒結(jié)、固化等工藝方法，對環(huán)境的污染很小。
虛擬制造技術(shù)是利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，在高性能的計(jì)算機(jī)及高速網(wǎng)絡(luò)的支持下,對現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真,通過模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能及可加工性等可能存在的問題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的本質(zhì)過程，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析，質(zhì)量檢驗(yàn)，并進(jìn)行過程管理與控制，達(dá)到縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間、降低成本、優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
生產(chǎn)工藝的改進(jìn)主要有采用清潔涂裝、改變汽車零部件的加工方式、采用多工位自動(dòng)機(jī)床等。涂裝生產(chǎn)工藝是汽車生產(chǎn)工藝核心部分，給環(huán)境帶來污染的主要有除油脫脂廢水、酸洗廢水、電泳漆廢水、油漆廢水、漆泥等。目前清潔涂裝主要先進(jìn)技術(shù)有,采用噴浸結(jié)合的前處理工藝、采用低溫、室溫前處理劑；采用無重金屬、無亞硝酸鹽磷化工藝等。
8.結(jié)束語
柴油機(jī)的排放控制技術(shù)是柴油機(jī)發(fā)展的重要技術(shù)，柴油機(jī)的排放應(yīng)滿足愈來愈嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，促進(jìn)柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。我國與國外先進(jìn)的工業(yè)國家相比，研究起步較晚，由于國外技術(shù)的引進(jìn)和國外產(chǎn)品與企業(yè)的進(jìn)入，促進(jìn)了柴油機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。但是與國外先進(jìn)技術(shù)相比，降低排放研究方面還存在較大差距。降低柴油機(jī)排放的技術(shù)工作，需要應(yīng)用許多新技術(shù)，吸取和借鑒國外先進(jìn)成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，在不斷探索的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，使動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性好、低排放的柴油機(jī)滿足各個(gè)領(lǐng)域的使用要求。
