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绿色柴油机及清洁柴油技术（二）

五、如何使柴油机更优化——高压共轨喷射系统

高压共轨喷射系统柴油机降低排放的对策主要是改善燃烧，而喷射系统性能是影响柴油机燃烧过程的关键因素。高压共轨喷射系统主要有高压泵，带调压阀的共轨管，带电磁阀的喷油器，ECV（电子控制单元）和各种传感器组成。它是用一个设置在喷油泵和喷油器之间的具有较大容积的共轨管把高压油泵输出的燃油蓄积起来并平抑压力波，再通过各高压油管输送到喷油器上，由喷油器上的电磁阀的动作控制喷油的开始和终止。电磁阀作用的时刻决定喷油定时，起作用的持续时间和共轨压力共同决定喷油量。高压共轨喷射系统通过对喷油要素的优化控制柴油机燃烧更充分，从而减少燃烧中有害物的形成，使柴油机的有害排放，噪声排放和冷起动性能都得到很大改善。

如何使柴油机更优化——废气再循环系统

废气再循环系统

废气再循环系统是将柴油机产生的废气的一小部分再送回电源插头气缸。由于柴油机中富余的氧气较多，当送回汽缸的废气与新鲜空气混合后，该过程导致气缸内氧气浓度降低，使燃烧速度减慢，燃烧温度下降，从而减少有害成分氮氧化物（NOX）的形成。

如何使柴油机更优化——涡轮增压和中冷技术

涡轮增压和中喷沙机冷技术

所谓增压，就是增加进入柴油机汽缸内的空气密度。中冷则是将压缩后的空气的温度降低。

柴油机采用增压中冷系统后，滞燃期缩短，在稀烯火焰熄灭区内积压的燃油量较少，从而减少排气中有害成分碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOX）的生成。

增压中冷可以在柴油机的热负荷不增加甚至降低，以及机械负荷加不多的前提下，大幅度地提高柴油机的功率，降单体比能量达500瓦时/千克低有害物的排放。

如何使柴油机更优化——颗粒捕集器

微粒捕集器柴油机微粒捕集器，可将排气中微粒捕捉不使其排出机外，再利用催化剂、氧化器、燃烧器等进行分解、燃烧。这种装置可将柴油机排气中有害物微粒减少70%~90%。用来捕集微美国铝锂合金生产能力约10万吨/年粒的过滤器的材料和结构有许多种，常用的有整体式陶瓷，金属丝，纺织纤维圈，陶瓷纤维，泡沫陶瓷等。

如何使柴油机更优化——催化净化装置

催化净化装置

催化净化装置是一种内部装有催化剂的装置，装在发动机的排气管中。催化剂能使发动机排气中的有害成分加速转变成

无害成分。催化净化方法有两种，一种是催化氧化法，它以铂，钯，黄金，钴，镍等金属及其氧化作为催化剂，使有害成分一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）氧化成无害成分二氧化碳（CO2）和水蒸气（H2O）；另一种是催化还原法，它以碱金属，钴铬合金作为催化剂，使有害成分氮氧化合物（NOX）还原为氮气（N2）和氧气（O2）。氧化催化反应装置仅依靠氧化反应降低有害成分一氧化碳（CO）和碳氢化合物

（HC）。

六、国家政策

随着能源问题日益突出，国家有关部门在近几年出台的汽车相关政策中都明确提出了发展柴油车。其中包括：2003年，国家环保总局发布的《柴油车排放污染防治技术政策》中明确提出“国家通过优惠的税收等经济政策，鼓励提前达到国家排放标准的柴油车和车用柴油发动机产品的生产和使用”；2004年，国家发改委颁布的《汽车产业发展政策》也提出要“重点发展混合动力汽车技术和轿车柴油发动机技术”；2005年，国家发改委与科技部共同组织起草的《中国节能技术政策大纲》征求意见稿再次提出“要鼓励发展节能型轿车和柴油车”。

排放标准

汽车排放是指从废气中排出的CO(一氧化碳)、HC＋NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM(微粒，碳烟)等有害气体。而排放标准并非只是对各种污染物的最高允许值的规定，它还包括检测、认定和强制执行的方法。目前世界上有三种排放法规体系：欧洲体系、美国体系和日本体系，其中欧洲体系应用最广。三种法规体系各规定了不同的检测方法，但都严格规定了氮氧化物（NOx）,碳氢化合物（HC）,颗粒物(PM)和碳烟的排放量，目的都是确保发动机能按清洁的标准进行设计，并保证其清洁地运转。我国排放标准图6 Freedom腰椎人工椎间盘的制定主要以欧洲排放标准为参照系（请参见右图），2003年8月27日，国家环保总局发布了《关于实施国家第二阶段机动车排放标准的公告》，要求从2003年9月1日起，所有进行定型的重型汽车，必须符合膨松剂相当于欧洲2号标准的国家第二阶段型式核准排放限值。这标志着我国的机动车排放污染控制进入了一个新的阶段。2002年8月1日，北京提前执行欧Ⅱ排放标准，并计划在2005年实施欧III标准。如今，全国相当于欧Ⅲ水平的新排放标准也已经出台，预计在2007年7月份将在全国范围内开始实施，到2008年我国将全面实施欧Ⅲ标准。我国力争在2010年与国际排放标准接轨。

七、柴油技术在十一五计划的节能和环保方面的优势

石油资源的短缺十分突出，据专家估计，中国已探明的石油可采储量约为23亿吨，2004年中国累计进口原油1.2亿吨，石油对外依存度已达到40%。随着中国汽车市场产销量的逐年增加，燃油消耗越来越高，而且目前中国的汽车百公里油耗高过发达国家很多，如何有效降低汽车的燃油消耗，是中国在大力发展汽车工业时不得不面对的严峻课题。由于柴油车在燃油经济性、使用成本方面所具有的优势，目前世界各国柴油车的比例逐年上升。目前中国车用柴油机在轻型汽车领域得到了很大扩展，但先进的重型车用柴油机品种偏少，轿车用柴油机依然为零。柴油车在节能和环保方面体现的优势将有助于我国实现可持续性发展的目标：1、节能柴油车油耗低，与同等排量的汽油车相比，能够节油30%以上。2、经济由于柴油车优异的节油特性，在原油价格持续上涨的情况下，其经济性显得尤为突出，无论对社会还是个人，都显示出巨大的价值。如果油价继续升高，则柴油轿车的经济性就更加明显。3、环保柴油车二氧化碳的排放量比汽油轿车低30%至45%，环境效益十分显著，对国家履行《京都议定书》减排温室气男装外套体的承诺是巨大的支持。

八、柴油车的未来

中国2005年的机动车销售量预期达到570万辆，这将使得中国成为继美国和日本之后的世界第三大汽车市场。到2010年，中国机动车的生产和销售量很有可能超过日本，成为世界第二大汽车市场。专家预计我国日益增长的石油需求很可能会给石油供给带来巨大挑战。专家估计到2020年中国石油进口要超过60％，汽车消费在整个石油消费总量当中，将会占到60％左右。目前，我国的机动车辆在整个石油消费总量中只占30%。此外，如果中国柴油车的比重在汽车总保有量当中占有30％，每年可节油2830万吨，节省数十亿元人民币。除此以外，现代柴油发动机比汽油机提供更大的动力，但所释放的二氧化碳气体(又称温室气体)却小于汽油机。随着我国第十一个五年计划的展开及向可持续发展目标的推进，达到节能环保标准的柴油车凭借其在各方面的优势一定会再次迎来其发展的春天。(end)