遠(yuǎn)程排放管理終端涉及柴油車機(jī)內(nèi)凈化及非排氣污染物控制技術(shù)

全國強(qiáng)制執(zhí)行柴油車污染治理4G遠(yuǎn)程排放管理車載終端H6 (遠(yuǎn)程OBD)GB-17691監(jiān)控以來，深圳速銳得按照國標(biāo)要求及柴油機(jī)富氧燃燒的特點(diǎn)，通過遠(yuǎn)程排放管理終端采集柴油車相關(guān)的參數(shù)，按照在用車檢查、維修制度有效的控制在用車的排放。

柴油機(jī)中的CO和HC的排放比較低，CO和HC的排放比較容易通過系統(tǒng)匹配的方法得到控制，因此也較容易達(dá)到排放要求。而NOx和顆粒物的排放必須采集一定的措施才能得到有效的控制，對(duì)于柴油車氮氧化合物的排放控制思路主要有兩個(gè)方面，一是抑制預(yù)混合燃燒以降低氮氧化物，二是促進(jìn)擴(kuò)散燃燒以降低顆粒。

一、推遲噴油提前角

和汽油機(jī)相似，在柴油車動(dòng)力系統(tǒng)上通過推遲噴油提前角可以有效抑制氮氧化物的排放，且方法簡單易行。隨著噴油提前角的延時(shí)，氮氧化物顯著降低，但同時(shí)燃油消耗率和炭煙排放惡化。

柴油機(jī)噴時(shí)間延遲使氮氧化物排放量下降的原因主要有兩個(gè)：一是使燃燒過程避開上止點(diǎn)進(jìn)行，燃燒等容度下降，因而溫度下降；二是越接近上止噴油，缸內(nèi)空氣溫度越高，燃油一旦噴入缸內(nèi)便會(huì)很快蒸發(fā)混合并著火，及著火落后期可以縮短，燃燒初期的放熱速率降低，導(dǎo)致燃燒溫度降低。

要注意的是，推遲噴油提前角對(duì)降低氮氧化物的效果是有限的，過分推遲，往往會(huì)犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性和顆粒物排放特性，出現(xiàn)典型的叫替換位關(guān)系，為此，推遲噴油提前角最好是與其他加速燃燒的措施并用，如高壓噴射或加強(qiáng)缸內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)，氫氧含量等，防止其他性能惡化。

二、廢氣再循環(huán)（EGR）

如前所述，廢氣再循環(huán)是降低汽油機(jī)氮氧化物排放的實(shí)用化措施。柴油機(jī)廢氣再循環(huán)的作用與汽油機(jī)相通、也相同。主要目的也是通過降低最高燃燒溫度達(dá)到降低氮氧化物的目的。目前廢氣再循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)基本覆蓋，除了少量落后的舊型發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)并未入列。但是隨著全國強(qiáng)制執(zhí)行柴油車污染治理4G遠(yuǎn)程排放管理車載終端H6 (遠(yuǎn)程OBD)GB-17691，這大部分車基本就遠(yuǎn)離了廢氣再循環(huán)，直接報(bào)廢來得更簡單。

由于柴油機(jī)排氣中的氧含量相對(duì)汽油機(jī)要高得多，以及二氧化碳濃度要小得多，因?yàn)楸仨毷褂么罅康膹U氣再循環(huán)才能有效降低氮氧化物，一般汽油機(jī)廢氣再循環(huán)率不超過20%（廢氣還流量/（廢氣還流量+進(jìn)氣量）*100%），但柴油機(jī)（多為直噴式）在25%-40%，有的甚至還超過。

60-70%的氮氧化物是在高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的。此時(shí)采用合適的廢氣再循環(huán)對(duì)減少氨氧化物是很有效的。若廢氣再循環(huán)率過高，柴機(jī)油燃燒速度變慢，燃燒穩(wěn)定性變差，HC和油耗增加，功率下降。一般用冷卻再循環(huán)系統(tǒng)，降低進(jìn)氣溫度，更加有利于降低氮氧化物的排放。在廢氣再循環(huán)率低于30%時(shí)，冷卻廢氣再循環(huán)充電柴油機(jī)比沒經(jīng)過冷卻的柴油機(jī)更有效的降低氮氧化物排放。為了達(dá)到最小的氮氧化物排放，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)提供流量必須盡量達(dá)到各缸之間允許的最大燃燒不均勻性和瞬態(tài)響應(yīng)引起的誤差。

三、增壓中冷卻技術(shù)

增壓時(shí)提高提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣充量的有效措施，最常用的增壓方法是廢氣渦輪增壓。增壓可以大幅度提高進(jìn)氣的密度，可使柴油機(jī)的功率提高30%-100%，還可以減少單位功率發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，降低燃油消耗效率；同時(shí)由于過量空氣系數(shù)足夠大，燃燒完全以及泵氣過程做正功，因而燃油經(jīng)濟(jì)性也好于非增壓柴油機(jī)。也正是由于柴油機(jī)空氣過量系數(shù)較大，因而炭煙和顆粒的產(chǎn)生很容易被抑制，CO和HC排放也會(huì)進(jìn)一步降低。

但是增壓后的進(jìn)入溫度往往會(huì)升高至150度，導(dǎo)致壓縮終了溫度的升高，使燃燒溫度升高，加之這時(shí)的富氧燃燒可能造成氮氧化物排放量升高，所以，一般司機(jī)不會(huì)激烈駕駛，另外采用渦輪增壓加進(jìn)缸空氣冷卻使進(jìn)氣溫度降低，控制氮氧化物的惡化。

四、噴油系統(tǒng)的優(yōu)化

噴油系統(tǒng)的優(yōu)化就是使燃油噴射參數(shù)最佳化。這些參數(shù)包括噴油定時(shí)、噴射壓力、噴油速度和噴孔結(jié)構(gòu)。提高噴油壓力、減少噴孔直徑、增加孔數(shù)、燃油噴射的高亞化可進(jìn)一步改善燃燒室內(nèi)的噴油霧化，使燃油噴霧顆粒進(jìn)一步細(xì)化，增加燃油與空氣的接觸表面積和縮短混合時(shí)間，對(duì)改善燃燒、降低顆粒物排放很有幫助。

渦輪帶來的高壓化，可采用大型供油泵來提高噴油速率，并配合縮小噴孔孔徑的方法，有效減少著火滯后期，降低顆粒物和氮氧化物的排放。目前在改裝領(lǐng)域，將一些存量車改進(jìn)氧氫，摻和一些化油類催化劑均有一定效果。

汽車本身的催化劑主要有氧化性催化劑、三元催化劑轉(zhuǎn)化器為主流。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上車用催化劑載體主要有陶瓷蜂窩載體，有的用金屬載體。陶瓷蜂窩載體具有熱膨脹系數(shù)小、結(jié)構(gòu)緊湊、壓力損失小、加熱塊、背壓低等熱點(diǎn)，以及設(shè)計(jì)不受外形和安裝位置的限制，金屬載體優(yōu)點(diǎn)是加熱快、阻力小、熱容小、導(dǎo)熱快，但成本高，目前金屬載體的主要用做前置催化器，用來改善催化轉(zhuǎn)化器的冷啟動(dòng)性能。

不少車已經(jīng)具備多噴射系統(tǒng)，ECU控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，造價(jià)成本也高，用的還不是很廣泛。

五、非排氣污染物控制技術(shù)

非排氣污染物是指由排氣管以外的其他途徑排放到大氣中的有害污染物，主要指曲軸箱竄氣和燃油蒸發(fā)所產(chǎn)生的HC化合物排放。

在汽車所排放到大氣中的HC化合物總量中，來自曲軸箱竄氣的約占20%-25%。當(dāng)汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒室中的高壓混合氣和已燃?xì)怏w或多或少會(huì)通過活塞組與汽缸之間的間隙漏入曲軸箱。

    為防止曲軸箱內(nèi)壓力過高，早起汽油機(jī)一般都通過機(jī)油機(jī)注油口讓曲軸箱與大氣相通而進(jìn)行“呼吸”，這就直接將曲軸箱中的HC化合物排到大氣中。通常做法就是安裝強(qiáng)制通風(fēng)裝置，依靠進(jìn)氣歧管的真空將曲軸箱內(nèi)的氣體吸入進(jìn)氣歧管，并重新進(jìn)入汽缸燃燒掉。

燃油蒸發(fā)也排放HC化合物，所以，如果不跑長途，并不建議車主將油加的太滿。這里有兩部分，油箱系統(tǒng)也有燃油蒸汽。郵箱和燃油系統(tǒng)管接頭由活性炭罐、控制電磁閥、蒸氣（氣體）分離閥及相應(yīng)的蒸氣管道和真空軟管組成。蒸氣分離閥安裝在油箱的頂部，油箱內(nèi)的汽油蒸氣從該閥出口經(jīng)管道進(jìn)入蒸氣回收罐。該閥的作用是防止汽車翻車時(shí)油箱內(nèi)的燃油從蒸氣管道中流出?；厥展迌?nèi)充滿了活性炭顆粒，可以吸附汽油蒸氣中的汽油分子?；厥展奚系牧硪粋€(gè)出口經(jīng)真空軟管與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管相通，軟管中部有一個(gè)電磁閥控制管路的通斷，所以，目前GPS斷油斷電中個(gè)斷油部分，就是控制這個(gè)電磁閥就好了，要多簡單就有多簡單。

進(jìn)入進(jìn)氣歧管的回收燃油蒸氣量必須加以控制，以防破壞正常混合氣成分。這一控制過程由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等運(yùn)行參數(shù)，通過操控電磁閥的開、閉來實(shí)現(xiàn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)或者怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU使電磁閥關(guān)閉，從油箱中逸出的燃油蒸氣被回收罐中的活性炭吸收。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以中、高速行駛時(shí)，ECU使電磁閥開啟，儲(chǔ)存在蒸氣回收罐內(nèi)的汽油蒸氣經(jīng)過真空軟管后被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)。

此時(shí)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量較大，少量的燃油蒸氣不會(huì)影響混合氣部分。

全國強(qiáng)制執(zhí)行柴油車污染治理4G遠(yuǎn)程排放管理車載終端H6 (遠(yuǎn)程OBD)GB-17691監(jiān)控對(duì)從業(yè)人員提出了更高的要求，既要懂車、又要懂汽車電子、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、采集、運(yùn)算、分析、而且需要知道哪些數(shù)據(jù)怎么用，這才是最考驗(yàn)人或者團(tuán)隊(duì)的地方。

對(duì)于車廠，確保汽車在批量生產(chǎn)前的設(shè)計(jì)階段就能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)通過“國六”這種強(qiáng)制推行的標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)應(yīng)的回收制度對(duì)生產(chǎn)排放超標(biāo)的生產(chǎn)商予以嚴(yán)格監(jiān)控，從此，將中國的汽車（非新能源車）也實(shí)現(xiàn)銷售到全世界。