排放法规和排放控制技术

2019/8/181广西玉柴机器股份有限公司GuangxiYuchaiMachineryCo.,Ltd.Welcome!2019/8/182•排放法规和排放控制技术的匹配•未来排放法规和排放控制技术的发展•汽车工程师的社会责任主要内容2019/8/183•排放法规和排放控制技术的匹配•未来排放法规和排放控制技术的发展•汽车工程师的社会责任主要内容2019/8/184NOxPMHDEHDE80%PMESC-Cycle80%PMNEDC-Cycle80%NOxESC-CycleX80%NOxNEDC-CycleLDVLDV扭矩发动机转速(rpm)发动机转速(rpm)排放法规主要考核的工况区2019/8/185NOxPMHDEHDE80%PMESC-Cycle80%PMNEDC-Cycle80%NOxESC-CycleX80%NOxNEDC-CycleLDVLDVTorqueEngineSpeed(rpm)EngineSpeed(rpm)增压中冷的有效作用范围2019/8/186NOxPMHDEHDE80%PMESC-Cycle80%PMNEDC-Cycle80%NOxESC-CycleX80%NOxNEDC-CycleLDVLDVTorqueEngineSpeed(rpm)EngineSpeed(rpm)氧化催化器的有效作用范围2019/8/187氧化催化器通过氧化微粒中的HC成分而达到降低微粒排放的目的一般规律：负荷越低，微粒中HC比例越高氧化催化器的有效作用范围2019/8/188NOxPMHDEHDE80%PMESC-Cycle80%PMNEDC-Cycle80%NOxESC-CycleX80%NOxNEDC-CycleLDVLDVTorqueEngineSpeed(rpm)EngineSpeed(rpm)EGR的作用范围2019/8/189排气再循环在柴油机上的应用轻型车：欧1以来有较多的应用重型机：欧3以来有少量应用2019/8/1810排气再循环在重型发动机上的发展欧1、欧2的13工况，全负荷权重太大EGR会影响外特性欧3以后降NOx的难度更大欧3以后的ESC循环，权重有很大变化需要高增压来保证降低氧气浓度的同时又保证气缸内氧气的总量2019/8/1811NOxPMHDEHDE80%PMESC-Cycle80%PMNEDC-Cycle80%NOxESC-CycleX80%NOxNEDC-CycleLDVLDVTorqueEngineSpeed(rpm)EngineSpeed(rpm)SCR系统的有效作用范围2019/8/1812轻型柴油车和重型柴油机排放控制技术的特点(进气系统)重型柴油机：偏重大负荷重点在于保证进气量（多气门、增压中冷）轻型柴油车：主要是部分负荷空气量足够（多气门、增压中冷不是必需的）2019/8/1813轻型柴油车和重型柴油机排放控制技术的特点(排气后处理系统)重型柴油机：偏重大负荷排温高，有利于催化器工作微粒再氧化余地少轻型柴油车：主要是部分负荷微粒中可氧化成分多难点是催化器的启燃温度2019/8/1814机油消耗对微粒排放的影响0255075100125欧3限值0.2g/kWh0.1g/kWh欧4限值机油微粒(mg/kWh)2019/8/1815重型柴油机的缸筒变形0102030405023456变形阶次直径变形量（μm）2019/8/1816•排放法规和排放控制技术的匹配•未来排放法规和排放控制技术的发展•汽车工程师的社会责任主要内容2019/8/181700.20.40.60.800.10.20.30.40.50.6NOx+HC(g/km)CO(g/km)43轻型柴油车排放法规N1RM1305kg562019/8/1818010203040506000.10.20.30.40.50.6NOx+HC(g/km)微粒(mg/km)欧4欧3轻型柴油车排放法规N1：RM1305kg欧5欧62019/8/1819010203040506000.10.20.30.40.50.6NOx+HC(g/km)微粒(mg/km)欧4欧3轻型柴油车排放法规N1：RM1305kg欧5欧6欧5以后，壁流式的微粒捕集器将是标配2019/8/182000.020.040.060.080.1012345NOx(g/kWh)微粒(g/kWh)欧洲5欧洲4欧洲3欧洲重型柴油机的排放限值欧洲62019/8/1821微粒中不可再生成分0510152025欧4/5限值欧3状态欧4状态欧6限值ESC循环微粒排放（mg/kWh）机油灰份机油硫微粒燃油灰份燃油硫微粒2019/8/1822DPF+SCR未来柴油机排气后处理的主流技术2019/8/1823向机械效率要燃油经济性发动机转速(rpm)扭矩(Nm)高速爬坡最高车速市内公交平地运行时的机械效率小于50%！！！2019/8/1824客车最大的轮边扭矩只有发动机额定功率的50%左右实际运行的机械效率低于30%2019/8/1825附件的合理匹配附件效率的提高提高产品一致性，减小附件功率储备提高机械效率的途径2019/8/1826•排放法规和排放控制技术的匹配•未来排放法规和排放控制技术的发展•汽车工程师的社会责任主要内容2019/8/1827同一个地球上的天空07年4月29日慕尼黑机场附近07年4月30日下午北京首都机场晴27℃晴27℃2019/8/1828汽车产量的增加和排放限值的下降2008vs2000Euro1vsEuro3产量PMNOxPMNOx+HCNOx+HC重型柴油机轻型柴油车轻型汽油车2019/8/1829汽车产量的增加和排放限值的下降2008vs2000Euro1vsEuro3产量PMNOxPMNOx+HCNOx+HC重型柴油机轻型柴油车轻型汽油车排放限值的下降速度远远赶不上产量的增长速度2019/8/1830疲于奔命地满足排放法规的要求在法规中寻找有利的漏洞考虑社会实际效益内燃机工程师环保意识的三个层次2019/8/1831050100150200250Euro1Euro2Euro3Euro4变化值Index微粒限值PM产品成本Cost排放限值和产品成本EmissionStandardandProductCost2019/8/1832一致性失控是社会资源的最大浪费ProductControlisImportantforImproveUsabilityofSocialResources2019/8/1833武汉公交工况在发动机脉谱的分布MapPointofCityBusEngineinWuhan资料来源：吴其伟等2019/8/1834武汉公交工况在发动机脉谱的分布MapPointofCityBusEngineinWuhan资料来源：吴其伟等公交车排放在现有法规体系中是失控的2019/8/1835020406080100150200250300350400Temprature(OC)NOxConv.Rate(%)970kg/hNOx转换效率和温度、空速的关系NOxConv.andT、SV2019/8/1836020406080100150200250300350400Temprature(OC)NOxConv.Rate(%)300kg/h600kg/h970kg/hNOx转换效率和温度、空速的关系NOxConv.andT、SV2019/8/1837NOx转换效率和氨存储量的关系NOxConv.andNH3Storage2019/8/1838024681012150200250300350400Tempratue(OC)NH3Storage(g)300kg/h600kg/h970kg/h氨气存储和温度、空速的关系NH3StorageandT、SV2019/8/1839024681012150200250300350400Tempratue(OC)NH3Storage(g)300kg/h600kg/h970kg/hNH3控制极限氨气存储和温度、空速的关系NH3StorageandT、SV2019/8/1840装有玉柴国4重型柴油机的北京公交车CityBuswithYuchaiEuro4HDEngine2019/8/1841装有玉柴国4重型柴油机的北京公交车CityBuswithYuchaiEuro4HDEngine4000多台国4公交车每天减少NOx排放10吨多2019/8/1842010000020000030000040000019901995200020052010年份Year发动机销量EngineSales玉柴发动机的销量和产品微粒排放总量EngineSalesandPMEmission发动机销量Engine微粒排放量PM1994年以来发动机销量增加到6倍产品的微粒排放总量基本没有增加2019/8/1843世界上最美的山水画廊──广西MostBeautifulAreaofWorld德天瀑布2019/8/1844世界上最美的山水画廊──广西MostBeautifulAreaofWorld明仕田园风光2019/8/1845世界上最美的山水画廊──广西MostBeautifulAreaofWorld靖西2019/8/1846谢谢您!Thankyou!