船舶柴油机废气的危害及排放限制

国际社会对船舶造成大气污染议题的关注由来已久,随着海上运输船舶数量的日益增加,船舶大气污染已经到了不容忽视的地步。船舶柴油机排放的废气主要有氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、碳氧化物（COx）、碳氢化合物（HC）以及微粒（PM）等,其中氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）对环境和人类的影响最为直接。MARPOL73/78公约附则Ⅵ——＂防止船舶造成大气污染规则＂对船舶柴油机氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）的排放进行了严格的限制。     

船舶柴油机尾气减排技术

为控制近年来船舶柴油机的排气造成的污染,国际海事组织制定了严格法规。本文对氮氧化物提出了具体的控制措施:满足Tier Ⅱ的方案通过机内措施即可实现;满足Tier Ⅲ的方案需要机内措施并辅以机外措施。对硫氧化物和炭烟也提出了在船舶上适用的措施,并介绍了一些新技术。在船舶上需要多种技术共同使用以达到法规标准是其发展趋势。     

燃油性质对船用中速柴油机排放的影响

鉴于2000－01－01起国际海事组织（IMO）对船用柴油机的NOx排放提出了限度值,研究了船用中速柴油机燃用柴柴油,窄馏分柴油及重油等燃油对NOx与颗粒排放的影响,发现了燃油中重馏分越多,芳烃含量越多,碳含量越多,则排放NOx越少,但增加了颗粒的排放,为了能降低NOx排放,又不过多增加颗粒排放,燃用轻柴油时采取了延迟 油,燃用重油时采用掺水乳化的方法,证明对降低船用中速柴油机NOx排放是有效的。     

柴油机排放污染物的生成机理及净化研究

首先介绍柴油机主要排放污染物,概述柴油机排放污染物的生成机理,综述柴油机机内净化和后处理技术,为降低柴油机主要排放污染物氮氧化物(NOx)和排放颗粒(PM)提供技术手段和控制措施。     

大型土石方机械与车辆柴油机排放控制研究

针对大型土石方机械与车辆柴油机的碳烟、NOx等有害气体排放，尝试着用排放后处理措施及燃油乳化等化学方法进行控制，并在6110型柴油机车辆上进行了台车试验，试验结果显示，NOx等有害气体均有一定程度的降低。     

降低船舶柴油机NOx的排放

为进一步降低柴油机NOx排放,对柴油机的扫气系统提出了一种设计方案．该扫气系统可以实现随柴油机的负荷变化,适时适度改变柴油机进气湿度．增加扫气空气的相对湿度,可以显著降低船舶柴油机NOx排放．对现有船舶柴油机的改造和新柴油机的设计具有参考价值．     

施工机械与车辆柴油机排放控制研究

针对柴油机的有害气体排放,尝试着用排放后处理措施及燃油乳化等化学法进行控制,并在6110A型柴油机上进行了台架试验,试验结果显示,NOx等有害气体均有一定程度的降低。     

船舶柴油机氮氧化物排放限制合理方案的探讨

对船舶柴油机NOx排放限制曲线进行了研究，在分析其科学性和合理性的基础上，探讨了NOx排放权分配及排放权交易的NOx排放限制新方案。     

柴油机同时降低碳烟与NOx的一种方法

通过试验研究了柴油与二甲氧基甲烷（DMM）的混合燃料及纯柴油在不同负荷条件下的碳烟和NOx的排放,同时研究了EGR对柴油机碳烟及NOx排放的影响．试验结果表明,柴油机碳烟排放随混合燃料中DMM含量的增加而降低,但NOx的排放有所增加;随着EGR率的增大．NOx的排放得到了很好的控制,但碳烟的排放有所恶化．运用DMM混合燃料同时控制EGR率在10％～15％左右时,可达到同时降低碳烟与NOx的目的．     

船舶氮化物和硫化物排放的控制分析

通过介绍<国际防止船舶污染公约>附则六对控制船舶氮氧化物和硫氧化物排放的规定,提出从技术的角度控制和减少船舶氪氧化物和硫氧化物排放的方法,旨在减少船舶废气污染.     

基于RBF神经网络的船用柴油机NOx排放的预测

依据4190ZLC-2型船用四冲程增压柴油机实际试验测得的数据,利用MATLAB中的神经网络工具箱,建立了基于径向基函数神经网络（RBF）的柴油机氮氧化物（NOx）排放浓度的预测模型。在预测模型建立过程中选取柴油机油耗率（SFOC）、功率、转速等参数数值作为输入矩阵,柴油机的氮氧化物排放浓度作为输出矩阵。仿真结果表明:该方法预测精度高,可为控制氮氧化物的排放提供依据。     

电子控制LPG-柴油双燃料汽车

论述了电子控制LPG-柴油双燃料发动机的控制方案,对比分析了电子控制LPG-柴油双燃料发动机和原柴油机的外特性和负荷特性,并给出了汽车道路试验结果。结果表明,汽车动力性不降低;烟度排放显著下降;NOx排放变化不大;HC和CO排放增加;燃料消耗下降;汽车最低稳定车速不变。     

扫气箱喷水加湿改善船用四冲程柴油机排放性能的实验研究

采用扫气箱喷水加湿进气是控制柴油机NOx排放的较为简便的方法，对柴油机本身不用任何改动即可实施。实施证明该方法能够使柴油机NOx排放降低13％以上。而且，对柴油机其他排放特性不会产生不良影响，该方法可以作为对控制现有柴油机NOx排放的一种选择方案。     

井下柴油机尾气净化

降低柴油机尾气中有害成分的措施:通过机内净化措施、工况匹配技术、机外净化措施能有效降低尾气中有害成分的排放量。     

纯氢内燃机氮氧化物排放机内净化的仿真研究

纯氢内燃机工作时不会产生一氧化碳、碳氢化合物等有害排放物，但会面临高氮氧化物排放的问题，而机内净化和机外净化是控制氮氧化物排放的两种常用手段。机外净化主要通过成熟的选择性催化还原（SCR）技术降低氮氧化物排放，但机内净化技术目前还很少被关注。为此，采用Chemkin Pro软件中的闭口均质反应器模型来模拟纯氢内燃机氮氧化物排放的机内净化。结果显示，废气再循环（EGR）技术可以降低氮氧化物排放，当EGR率为20%时，氮氧化物排放降低了45.3%，但仅使用EGR来降低氮氧化物排放的效果还不够明显，氮氧化物排放依然很高。与单独应用EGR技术相比，EGR技术与稀薄燃烧技术相结合能够更好地实现氮氧化物排放控制，如过量空气系数为1.4、EGR率为20%时，氮氧化物排放量降低了96.31%，实现了纯氢发动机的超低排放。与EGR技术以及EGR?稀薄燃烧技术相比，内部选择性非催化还原技术的氮氧化物排放控制效果更佳，仅10%的氨气比例就能使纯氢发动机氮氧化物排放降低96.32%，15%的氨气比例可以实现纯氢发动机氮氧化物零排放，且并不需要EGR或稀薄燃烧技术的参与；然而，精确控制发动机缸内氨气比例是十分必要的，否则会产生残氨排放污染环境。     

船用柴油机EGR率自控系统设计研究

为探究降低船用柴油机有害物排放的措施,设计了一套自控EGR率系统,对EGR率控制部分进行了软件和硬件的设计。控制部分通过单片机产生PWM信号来控制EGR阀的开度,保证不同工况下EGR率的最佳效果,在船舶柴油机YC4F100-C20上进行了试验。试验结果表明,与无EGR系统相比,配置EGR率的自控系统可以一定程度上降低NOx和烟度的排放量,较好地保护海洋环境。     

车用直喷柴油机NOx和微粒排放的净化对策

阐述了机内优化燃烧过程是车用直喷柴油机排放净化的根本途径,介绍了通过电控技术对喷,油系统,进气系统,废气再循环以及增压,中冷的有效控制来实现优化燃烧过程的可能性。     

车用汽油机排放控制技术应用与发展趋势

为了满足日益严格的排放法规要求,降低车用汽油机废气排放技术迅速发展,本文着重从机内净化和机外净化两方面入手,介绍了这些技术及发展趋势。     

车用直喷柴油机NO_x和微粒排放的净化对策

阐述了从机内优化燃烧过程是车用直喷柴油机排放净化的根本途径 .介绍了通过电控技术对喷油系统、进气系统、废气再循环以及增压、中冷的有效控制来实现优化燃烧过程的可能性 .     

应用SCR后处理实现车用柴油机国IV排放

 选择性催化还原（SCR）技术是实现柴油机超低NOx排放最有效的后处理方法之一。本研究采用一台电喷单体泵柴油机,通过燃烧优化使PM排放满足国IV排放要求。为降低原机较高的NOx排放,采用开环控制策略开发一套电控单元控制尿素溶液喷射,通过将32.5%的尿素溶液定量喷射到排气管,提供还原剂,与柴油机排气中的NOx发生选择性还原反应,生成N2和H2O,实现降低NOx排放的目的。由于选择催化还原方法的NOx转化效率高,通常采用开环控制即能实现国IV排放。本研究通过标定实验获得发动机的原机NOx排放、排气温度、排气流量、单位尿素溶液流量的NOx降低量等脉谱,并将其写入电控单元。通过这些脉谱和当前的发动机转速、负荷信号及催化器进出口的温度信号,电控单元可计算出当前工况需要的尿素喷射量。采用该方法,在稳态和瞬态循环工况,研究了SCR后处理的NOx转化效率、氨泄漏及尿素溶液消耗量特性。结果表明,稳态循环ESC、瞬态循环ETC中,NOx平均转化效率分别达到65.2%、65.3%,氨排放小于5ppm;可溶性有机成分（SOF）,实验表明,PM减少主要是由于SOF在氧化单元中发生氧化反应;对ETC循环中尿素消耗量的分析表明,采用本研究开发的尿素溶液计量单元及配套本实验使用的发动机的柴油车,运行100km大约消耗32.5%尿素溶液2L。