发动机怠速对柴油车辆燃油消耗率和尾气排放的影响及其减排技术



发动机怠速对柴油车辆燃油消耗率和尾气排放的影响及其减排技术

分析了柴油机怠速期间NOx、CO、HC和可吸入颗粒物的排放标准，介绍了目前可用的发动机怠速减排技术。为了保证驾驶室的舒适性，货车驾驶员不得不使发动机空转以满足空调、加热器、电视、冰箱和照明设备等所需的功率。该情况下，发动机怠速对其燃油消耗和尾气排放有很大影响。怠速时，HC、CO、CO2、NOx、PM排放量分别高达86.4、16500、5130、4、375g/h；燃油消耗高达4.07L/h，转速从600～750r/min增加至1000r/min时，燃油消耗几乎增长了2倍。附件负荷、燃油喷射系统、环境温度、怠速等都显著地影响发动机的排放水平和燃油消耗率。附件负荷的增加和环境温度的升高会使发动机的排放和燃油消耗都增加。空转时，电子燃油喷射系统能够降低HC、PM和CO的排放，但与机械燃油喷射系统相比，NOx的排放量增加。如果怠速时增加转速，那么发动机的燃料消耗率增大。目前，市场上有许多能降低发动机怠速时的排放和燃油消耗率并改善空气质量的系统，如辅助动力装置（APU）、货车停止电气化（TSE）、储热系统、燃料电池和直接燃烧加热器（DFH）。直接燃烧加热器减少燃油消耗的比例达到94%～96%，APU则降低60%～87%的燃料消耗。这些技术显著降低发动机怠速排放，进而改善空气质量。对于燃料电池辅助动力单元，可改善燃油效率30%。另外，TSE替代燃料消耗和电能消耗。辅助动力装置减少排放高达97%，APU减少排放34%～95%，DFH可减少排放94%～99%，TSE可以减少排放68%～99%。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2013年第6期

作者：S.M. Ashrafur Rahman et al

编译：于立娇