柴油機技術和排放之間的關系

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柴油機技術和排放之間的關系

柴油機技術發展包括燃料燃燒過程中的所有問題和尾氣后處理。介紹了減少柴油機污染物排放技術的發展，以及一些技術如排放法規、燃料質量、柴油機尾氣后處理技術和尾氣中的微粒物質對于減少公路上行駛車輛污染物排放的影響。更改發動機內部結構可以在幾乎不改變功率的情況下減少PM和NOx的排放量。發動機結構變化包括冷卻廢氣再循環系統、優化噴射系統、自適應充電系統和優化燃燒過程中的高溫湍流。改進噴射系統，提高噴射壓力、多次噴射，進而更好地混合燃料和氧氣，降低燃燒溫度，減少NOx和PM的排放。尾氣后處理優化系統包括柴油氧化催化劑（DOC）、柴油顆粒捕集器和NOx還原系統，尾氣后處理能夠大幅減少污染物的排放量。目前，由于歐洲使用低硫燃料而解決柴油氧化催化劑硫中毒不再是難題；未來生物燃料會擴大使用范圍，這對PM排放具有積極的影響。自歐盟排放法規出臺以來，所有的排放限值降低90%以上，預計未來排放限值還將進一步下降。對比分析發現，過去舊發動機在PM排放方面（如排放物質量和數量上）不能與現代柴油機相比。更改發動機內部結構能夠明顯減少PM排放，并且在微小PM排放上沒有負面影響，殘留的柴油顆粒將被困在一個獨立的空間或柴油微粒捕集器里。壁流式柴油微粒過濾器能夠極大減少輻射顆粒的質量和數量，降低幅度接近100%。降低PM排放總是與降低顆粒數量的排放聯系在一起。發動機控制技術的發展同樣是一個主要的影響因素。以前發動機是純粹的機械式控制，無法精確控制發動機燃料成分比例和燃燒循環，目前大多數情況下使用電子控制單元。燃油質量在過去的幾十年中也有較大改善，硫含量從1965年的1%下降至2005年的0.005%，很大程度地減少了PM的排放。除了從礦物油提煉而來的柴油燃料，第一代生物燃料和液化天然氣也越來越廣泛地被使用，這些燃料一般對PM排放有積極的影響，并且不會導致排放粒子數的增加。

刊名：Journal of Occupational Medicine and Toxicology（英）

刊期：2014年第9期

作者：Michael Fiebig et al

編譯：于立嬌