高硫柴油對柴油機排放控制系統的影響

?

高硫柴油對柴油機排放控制系統的影響

世界各國的排放法規都變得越來越嚴格，如歐盟2014年1月開始實施的歐6排放法規。因此，柴油機必須同時采用氧化催化器（DOC）、柴油機微粒過濾器（DPF）、SCR（選擇性催化還原）、EGR（廢氣再循環）等多種后處理系統。然而，僅通過制定更為嚴格的法規以迫使汽車生產商采用先進的廢氣后處理系統并不能保證達到預期的減排目的，還需要對燃油品質進行更為嚴格的規定。因為燃油品質如十六烷值、密度、發熱量、粘度、冷特性和硫含量等將影響后處理系統的使用特性，尤其是柴油中硫燃燒產生的SO2將大大降低后處理系統組件的性能和使用壽命。因而，為達到歐6排放法規，各國都在使用低硫柴油作為主要燃料，而對于巴西等發展中國家則會限制這種較高成本低硫柴油的使用。對此，分析了高硫柴油的使用對柴油機后處理系統的影響，從而確定其對排放控制系統的影響。

對現行的歐6排放法規進行了介紹。歐6排放法規所規定的測試循環為WHSC（穩態測試循環）和WHTC（瞬態排放測試循環），且在這兩種循環工況下不再采用加權計算，而對整個測試周期進行連續采樣，使測試循環更接近真實情況。測試循環在這兩種循環工況下，要求CO排放量分別低于1500、4000mg/kWh；HC排放量分別低于130、160mg/kWh；NOx排放量分別低于400、460mg/ kWh；顆粒物排放量分別低于10、10mg/kWh。試驗時，選用一個直列6缸重型柴油機，其具有渦輪增壓和燃油共軌噴射系統，聯合后處理系統（包括DOC、DPF、SCR 和EGR），燃油共有兩種S-500柴油（硫含量為500mg/L）和S-10柴油。試驗時，分別選用被硫化的聯合后處理系統和全新的后處理系統。為了確定DOC、DPF、SCR 和EGR單個系統受硫化作用的影響，又進行單個系統被硫化的試驗，每類試驗進行20h。試驗顯示，采用S-500柴油發動機NOx轉化率從93.6%降至70%，超過了歐6排放法規的規定值，且硫化后的系統可能激活發動機故障燈。

LeonardodeOliveiraCosta et al.SAE 2014-36-0460.

編譯：陳丁躍