非道路第四階段柴油機排放限值及技術路線

摘要：隨著環境污染、農業機械化以及國家降排趨勢的情況，非道路第四階段的升級工作已有序進行。本文分析了當前國家法規以及控制技術要求，2022年12月底將執行非道路第四階段法規要求?，F各發動機廠家都在探索適合本公司的配置以及技術路線，根據現有技術總結出當前升級非道路T4的技術路線，并指出當前所存在的問題以及描述解決方案，為順利進行排放升級提供理論依據。

關鍵字：第四階段排放限值;技術路線;非道路柴油機。

現階段非道路移動機械定義為：指用于非道路上的各類機械，（1）自驅動或具有雙重功能：既能自驅動又能進行其他功能操作的機械;（2）不能自驅動，但被設計成能夠從一個地方移動或被移動到另一個地方的機械。其中分類為以下幾種：農業機械、工業鉆探設備、工程機械、水泵、材料裝卸機械、雪犁裝備、發電機組、機場地勤設備、空氣壓縮機、漁業機械等。

隨著污染日益加劇，非道路發動機保有量日益增加。為防治非道路移動機械用柴油機污染物排放對環境的污染，改善環境空氣質量?，F非道路機械排放問題日益突出，從而國家實施了排放升級。

1、非道路機械T4法規限值。

2014年5月國家正式發布“非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放 限值及測量方法（中國第三、四階段）”其中規定了排氣污染物中的一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和氮氧化物 （NOx）、顆粒物（PM）等限值。其中指出了非道路第四階段的排放物限值要求。試驗結果不應超出表1中規定的排放限值。

2020年12月國家正式發布“非道路柴油移動機械污染物排放 控制技術要求”該準則是對“非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放 限值及測量方法（中國第三、四階段）”的補充說明。詳細描述了對各種試驗的補充說明。其中試驗項目如表2 所示。

相信隨著國家排放法規的升級和技術的研發會與發達國家的差距越來越小。

2、非道理第四階段排放技術路線。

隨著非道路第四階段法規的執行。各大發動機廠商進行技術路線的探索以及技術方面的研究，科技是第一生產力，技術的進步從而保證法規的順利實施。其中包括：升級燃油系統、優化發動機燃燒室、優化進排氣管道、增加后處理等方案。本文主要是對于燃油系統的研究以及分析。

2.1高壓共軌燃油系統。

高壓共軌系統其主要特點為噴射壓力高以及多次噴射能夠精準控制噴油時刻和噴油量，從而達到降低排放物的目的

現階段發動機37kw以上有兩種技術方案，一類是通過使用選擇性催化還原（SCR）技術，利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理。另一類是通過顆粒捕集器（DPF）或者顆粒催化轉化器（DOC），針對燃燒產生的微粒進行廢氣再循環技術。

因非道路發動機其工作環境惡劣等原因現階段各大發動機廠商傾向于第一種技術方案，現主要問題為DPF再生問題。如再生控制不合理會導致DPF堵塞或者燒壞等情況的發生。后續著重優化行車再生的控制策略。以保證再生順利進行。

2.2全電控分配泵系統

全電控分配泵系統是在半電控分配泵系統的基礎上進行升級。其油量執行器精準控制噴油量，TCV精準控制噴油時刻。

現階段發動機37kw以下有兩種技術方案，一類是通過高壓共軌系統控制多次噴射和軌壓以實現法規要求。另一類是通過全電控分配泵系統實現法規要求。兩種技術路線各有優勢。

全電控分配泵系統其主要用于自吸機型。現階段主要有兩方面難點。

其一，油量執行器控制，為滿足瞬態試驗順利達標需優化控制策略。

其二、TCV定時控制。為滿足定時響應性優化等壓閥、泵頭端面等參數。

3、結束語

3.1分析當前法規，簡單總結出現非道理第四階段排放法規要求以及試驗項目。

3.2總結當前主流噴射燃油系統種類。并指出當前所存在的弊端，為后續的開發提供依據。

參考文獻

[1] GB 20891—2014 ?非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放 限值及測量方法（中國第三、四階段）

[2] HJ 1014—2020 非道路柴油移動機械污染物排放 控制技術要求

作者簡介：李耿君，1989，男，漢，籍貫：山東省海陽市，學歷：本科，單位：龍口龍泵燃油噴射有限公司，研究方向：電控系統研發設計，單位所在省市及郵編：山東煙臺，264000