(整理)发动机欧4排放标准.

1、精品文档中国-柴油机欧4排放的基本技术路线及相关问题发动机排放污染物主要有 HC （碳氢化合物）、NOx （氮氧合物）、CO （一氧化 碳）、PM （微粒）等，它们主要通过车辆排气管排放，将近 45%的HC和极小数 的其它污染物质则由曲轴箱和燃油系统排放。在上述汽车排放污染物中，CO是燃油不完全燃烧的产物，对人的健康危害较 大。HC主要是燃油蒸发及不完全燃烧的产物，由200多种不同的成份构成，含 有致癌物质。NOx是在燃烧室高温高压条件下，由氮和氧化合而成，排放到大 气后变成NO2 （二氧化碳），其毒性很强，对人及植物生长均有不良影响，是形 成酸雨及光化学烟雾的主要物质之一。PM主要成份是碳烟

2、，上面附有大量化学 物质，包含致癌物质，吸入人体后会在肺部长期停留。对于大功率柴油机而言：基本上有两条路线1通过EGR把NOX降下来，然后通过颗粒捕集器或颗粒氧化器等后处理技术把PM降到欧4水平；2通过燃烧系统优化（主要采用高压喷射+合理的燃烧组织）把颗粒降下来，但同 时允许NOX升高，然后,在排气后处理系统中，通过SCR催化器把NOX降到欧4 水平.但在现在的中国，使用DPF以及SCR都存在很多客观限制因素，比如油品' 基础设施等问题.对于小功率柴油机而言：比较现实的技术方案是：直喷+增压中冷+冷却EGR+氧化催化器+电控燃油喷射 系统（最好是共轨）；目前存在的问题1、SCR:在商用

3、车上应用的难点是加尿素问题，除非在国家政策的支持下加尿 素站就像加油站一样普遍。在乘用车上应用还有安装空间问题，以及乘用车大部 分使用工况排气温度对于SCR来说过低。低温结晶如何解决，在东北根本不能 用，-11度就结晶；成本非常高，在国外一套合格的 SCR系统要6000美圆，要 防止NH3的逸出，需要进行精确的标定匹配，要加装氧化催化器以除去NH3,但有氧化催化器对硫又很敏感。2、DPF:燃油的含硫量是应用的大问题，如果中国生产不了50Ppm的柴油,DPF的应用是空谈。DPF在中国的应用还存在发动机生产一致性问题， 因为DPF 再生标定还不能完全闭环，如果发动机一致性差异大可能会发生堵塞或烧毁

4、。当然发动机只采用EGR+DOC也有达到国4排放的可能的，方法是降低发动机功 率和扭矩（商用车发动机）或配较轻的车（乘用车发动机），目的是使发动机的 测试运行区域落在中小负荷，减少炭烟生成，而 EGR可以控制NOx, DOC可 以氧化HC和CO以及部分颗粒。我国发动机要达到更高排放的另一个重大工作 是须尽可能地降低机油耗和曲轴箱窜气。DOCg置可以将总微粒（TPM）中的可溶性有机组分（SOF）氧化成CO和水。还能将 排气中的CO和HC氧化成CO和水。与控制TPM HC?口 CC#放不同，NOx需要被 还原成氮（N2）和水。为满足欧4和欧5标准，发动机制造商将必须采取发动机改进、 使用含硫量极低

5、的燃油以及排放控制系统等技术措施。欧4和欧5标准要求柴油含硫量不超过50X10-6,而美国2007年和2010年法规则要求将柴油含硫量降低至 15X10-6。其理由：（1）发动机排放的SO型水会生成硫酸，它是TPM勺一部分；（2）硫 极易被大多数排放控制系统采用的铝催化剂从 SO率化为SO3 硫会使稀NOx 捕集器（LNT）和含钳等催化剂中毒失效。需要采用一种能氧化CO与HC而又不会使SO率化的技术。一种硫酸盐抑制剂可改变铝的选择性。降低SO2勺活性。采用一些方法克服TPM的低反应活性：（1）使TPM中白SOF组分氧化；（2） 将颗粒捕集到过滤器中并在高温下使它氧化；（3）通过NOM化成NO2

6、使之产生 一种更具反应活性的氧化物形式。利用过滤器捕集TPMW定期在高温下使过滤器 再生的方法已在美国2007年所有重型柴油车和欧洲大多数柴油客车上投入商业 化应用。在需要降低颗粒排放及使用铝的场合，几乎全部都采用NO家氧化碳烟。 在不需要完全过滤TPM勺某些场合，采用一种分流式过滤器或者采用一种通过载 体的标准气流就足以满足需要。一套 DOCI置可以去除废气中20%-60%J颗粒。 去除NOx的第一种技术是稀NOx催化（LNC）。这项技术已在要求将NOx#放降低 5%-10%勺场合应用于轻型柴油车。在排气中添加额外HC可使NOx的降幅扩大至10%-20%主要的缺点：在150-200C之间大多

7、数LNC催化剂会生成大量N2O柴油机 LNT在稀气条件下使NOXR收在LNT中直到NOX勺数量达到LNT的容量为止。当 NOxtt到峰值时开始脱附并与 CO?口 HC反应生成N2a水。这项技术最初应用于美 国的乘用车和中型载货车。但燃油中的硫会对LNT的性能和耐久性产生很大影响。第三种技术是SCR使用的还原剂并非CO?口 HC而是氨。汽车选用的SCR®原剂通常为32.5%（质量百分比）的液态尿素溶液。目前有 几种商用SCR催化装置可供选用，包括铀氧化物、低温沸石和高温沸石。锐基 SCRg置适于在200-550C温度范围内工作，但当它暴露在600c以上的环境时会 很快失去活性。低温沸石

8、装置起作用的温度为150-450C,正准备用于轻型柴油乘用车。高温沸石起作用的温度为250-700C （在SCRg置前安装DOCI置有可能 使其作用的温度下限降低到200c）。高温沸石装置将主要用于美国2010年发动机和欧4发动机的NOx还原，该过 滤装置需要在600c以上进行有源再生、发动机制造商面临设计上的选择：发动 机NO对卜放控制与TPMW放控制系统相结合，或发动机TPMB放控制与NOx#放 控制系统相结合。欧洲有两家发动机制造商选择了前者，但大多发动机制造商都 选择了 SCR这是因为它允许发动机针对低颗粒、高 NOx及最大燃油经济性进行 优化。另外，欧洲现有的SCRW放控制系统有能力

9、在改动最小的情况下（提供更 高的尿素喷射率等方法）达到欧5排放标准。欧洲重型柴油车都选择锐基 SCR（统 是因为它具有最佳的成本一效益比。在不采用 DOCI置的情况下达到欧4标准要 求的、60%-70%勺NOx转换率也是有可能的。这一方法有利于在无法供应低硫燃 油的地区使用。1、为什么上海市要提前实施机动车 国四标准”？近年来，上海市不断加强大气环境保护和治理工作，该市环境空气质量得到逐步改善，但与发达国家城市相比还存在一定差距， 特别是与机动车排放相关的 大气污染指标和大气环境中的臭氧超标现象逐步显现。研究表明，机动车排放的 氮氧化物、挥发性有机物和颗粒物在该市中心城区所有污染源中的贡献”比

10、例达到66%、90%和26%,机动车排放已经成为影响城区环境空气质量和居民健康水 平的主要污染源。为进一步提高机动车排放水平，改善该市环境空气质量，演绎世博 城市， 让生活更美好”的主题，该市需要不断地加强从源头控制机动车污染。实施国家 第四阶段排放标准后，轻型汽车单车污染物排放将进一步降低50%左右，重型汽车单车排放可进一步降低30%,颗粒物排放更可降低80%以上，对全市的机动车 污染减排可起到积极的作用。2、什么叫国四标准”？国四标准”的全称为：国家第四阶段机动车排放标准，它等效于欧洲的欧IV标准”。相比于 国三标准”，国四标准”对机动车排放控制更趋严格，需要在 满足 国三标准”基础上再进

11、一步降低30 %50 %的污染物才能达标，按标准规 定全国范围内最晚于2011年实施 国四标准”。由于排放控制技术的进步和标准的不断加严，从实施国一标准”到国四标准”，机动车单车排放累计降低了 97 %以上，大大推进了机动车污染控制工作的 进程。3、什么是机动车车载诊断系统（OBD） ?机动车车载诊断系统（OBD）是指车辆在出厂时就已经装配了能自动实时监 控车辆排放情况的电脑系统。根据国家发布的 国三标准”规定，轻型汽油车最晚 在2009年7月1日必须配置OBD系统，柴油车在实施 国四标准”时必须配置OBD系统。柴油车的OBD系统能重点监控NOx的排放，发现NOx超标时会自动亮起 警告灯，车辆

12、会自动降低发动机扭矩，直至车辆进入维修站进行维修并解除报警 以后才能恢复正常行驶。4、该市提前实施 国四标准”具体针对哪些车型？根据国家有关部门的批复意见，该市提前实施国四标准”具体针对以下车型：最大总质量与500公斤的轻型点燃式发动机汽车（即轻型汽油车）（二）采用重型压燃式发动机和重型气体燃料点燃式发动机（即柴油和天 然气发动机）的公交、邮政、环卫、市政建设车辆。5、为什么轻型柴油车等其他车辆未同步实施国四标准”？实施国四标准”不仅对车辆提出了更高的排放控制要求，同时对机动车的燃 油也提出了更严格的要求，即达到 国四标准”的发动机还必须使用相适应的车用 燃油，因此我市还将颁布相应的成品油地方

13、标准，以保障车辆稳定达标排放。对于轻型柴油车及经常需要出埠营运的货运、 长途巴士等柴油车辆，外省市 短期内还没有条件供应与该市等同规格的车用燃油，现有的成品油会影响车辆自身的排放控制装置，降低污染物净化效率，因此这部分车辆基于技术原因暂不提 前实施国四标准”，新标准主要针对在该市使用的公交、邮政、环卫、市政建设 等车辆。6、进口车达到 欧IV标准”是否在该市可以直接上牌？根据国家有关规定，进口机动车的排放也纳入国家环保部的车型型式核准公 告范围，因此达到 欧四标准”的外国进口机动车也必须向环保部进行车型国四标准”达标核准申请，核准公告发布后方可申请上牌。7、国四标准”实施以前购买的车辆，是不是需要改装成达到国四标准”的汽车？该市实施国四标准”，并不意味着已经办理了车辆注册登记的 国三标准”机 动车就此淘汰，而是遵循 新车新标准、老车老标准”的管理要求，因此新标准实 施后对现