具有不同后处理系统的发动机排放性能研究

具有不同后处理系统的发动机排放性能研究

在全球范围内，各国都在减少对原油的依赖，从而采用生物燃料取代化石燃料。除此之外，温室效应等环境问题也使得人们越来越关注生物燃料的应用，如德国政府规定，到2020年运输部门中生物燃料的使用比例将达到10%。常用的生物燃料为脂肪酸甲酯，但是其可能稀释发动机机油，为此研究开发出一种新的生物燃料，其由动植物油脂加氢制备而成，因而称之为HVO（氢化植物油），并对HVO进行两种类型的燃烧试验，评价其排放性能。

对HVO的试验共有两种：第一种为发动机台架试验；第二种为车队实车试验。发动机台架试验中，选择两种客车上常用的重型发动机：戴姆勒OM 904 LA发动机和OM 906 LA发动机。其中，OM 904 LA发动机配备选择性催化还原系统，催化剂为32.5%的尿素水溶液，符合欧4排放标准，OM 906 LA发动机不配备任何后处理系统，符合欧3排放标准。试验时，这两种发动机均采用100%的HVO作为燃料，且均与涡流制动器相连，OM 904 LA发动机采用欧洲瞬态测试循环，OM 906 LA发动机采用欧洲静态测试循环，对相应测试循环下的废气进行采样。在车队实车试验中，选择了1个有11辆客车的车队，这11辆客车需满足欧3、欧4、欧5、欧6排放标准，且具有各种不同的后处理系统。试验时，4辆客车以HVO与2%的生物柴油共混物（HVOB2）作为燃料，另外7辆客车则采用HVOB7作为燃料，车队总行驶里程为207677km，对车队行驶过程中产生的废气进行采样。之后，采用化学发光检测器进行废气中NOx含量的检测，采用氢离子火焰检测器进行HC含量的检测，采用非色散红外光谱气体分析仪进行CO含量的检测。结果显示：与传统柴油相比，HVO显示出较少的NOx排放；由于OM 906 LA发动机不具有任何后处理系统，因而其废气中检测出较多的多环芳烃；车队中采用HVO作为主要燃料，并没有显现出较大的优势，车队总的NOx含量从5%升到了14%，不过其它成分出现了降低，且采用HVOB7作为燃料比以HVOB2作为燃料产生的NOx含量低。

Kristin Götz et al.SAE 2014-01-2827.

编译：陈丁跃