小型非道路柴油机排放技术路线综述

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1、小型非道路柴油机排放技术路线综述摘要：ＧＢ２０８９１—２００７（非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国Ｉ、Ⅱ阶段）》已经实施，为满足此法规，探讨一种开发低成本柴油机的路线。关键词：小型非道路柴油机排放控制1.引言能源与环保是当今世界发展的两大主题。随着社会经济的发展，非道路用柴油机的污染物排放问题日益得到人们的普遍关注。世界主要国家均制定了非道路用柴油机的排放法规。要满足未来更严格的排放法规，需要对原有机型进行技术升级，进行排放控制研究。随着全球工业高度发展，环保已经成为人们最为关注的问题之，各国家和地区都先后推

2、出了本地的环保法规来保护我们的地球。然而在城市大气污染中汽车和工程机械的污染是不可忽视的一分，发达的国家首先在汽车上执行了排放法规，而后在工程机械其它内燃机动力设备上执行。我国在汽车和工程机械排放法规执上相对较晚，但从这几年汽车排放标准推进的进度来看是很快。中国农业的日渐现代化，小型非道路柴油机在农业上得到了广泛的应用。由于小型非道路柴油机的应用，节省了大量的劳动力，提高了我国粮食的产量，农业机械化是我国农业的必然趋势，所以小型非道路柴油机在我国还有很广泛的发展空间[1]。2.排放的法规目前世界上非道路用机动设备排放标准以美国和欧

3、盟的标准最具代表性。美国是世界上治理尾气排放最早的国家。1964年，美国加利福尼亚州在世界上率先迈出了控制车辆尾气排放的第一步，1970年美国国会通过了“净化空气法案”，并组建了美国联邦环保署(EPA)。同年，欧洲和日本也制定了相应的排放控制标准。此后的几十年，各国都相继制定了越来越严格的汽车排放标准。但非道路用机动设备尾气排放引起的空气污染问题，并未引起人们的重视。直到20世纪90年代，欧美国家才开始着手研究和限制非道路用机动设备的尾气排放[2]。非道路用柴油机的排放法规在美国最为严格，目前仅有美国和中国对所有功率段柴油机都提出

4、其排放限值。中国的国家标准GB20891-2007给出了中国非道路用柴油机排放Ⅰ阶段和Ⅱ阶段的限值。美国、欧盟、日本的≤37kW的非道路用柴油机法规排放限值如表1、表2和表3所示，中国现行的≤37kW的非道路用柴油机法规排放限值如表4所示。分析表1～表4可以看出，美国是控制排放最严的国家，最早提出控制非道路用柴油机排放。我国单缸柴油机产量最大，按功率计算占总产量的近40%，因此从保护环境的角度出发，对全功率段提出排放限值要求是非常必要的。但我国起步较晚，以2009年10月执行第Ⅱ阶段限值为例，它与美国2000年开始执行的第Ⅰ阶段限

5、值是相同的，两者相差10年。日本和欧盟等国小功率、单缸柴油机用量较少，欧盟对18kW以下的柴油机尚未提出排放法规限值[3]。表1　美国≤37kW的非道路用柴油机法规排放限值柴油机功率/kw阶段实施年份COHC+NOxPMP＜8Tier120008.010.51.00Tier220058.07.50.80Tier420086.67.50.408≤P＜18Tier120006.69.50.80Tier220056.67.50.80Tier420086.67.50.4028≤P＜37Tier119995.59.50.80Tier2200

6、45.57.50.60Tier4interln20085.97.50.30Tier4final20135.04.70.03表2　欧盟≤37kW的非道路用柴油机法规排放限值柴油机功率/kw阶段实施年份CONOxHCPMP＜18/////18≤P＜37Stage1/////Stage220015.58.01.50.8Stage3A20085.57.50.6表3　日本≤37kW的非道路用柴油机法规排放限值柴油机功率/kw阶段实施年份CONOxHCPMP＜18/////8≤P＜18Tier220035.09.01.50.818≤P＜37T

7、ier220035.08.01.50.60Tier320075.06.01.00.30Tier420125.04.00.70.02表4　中国≤37kW的非道路用柴油机强制标准的排放限值柴油机功率/kw阶段实施年份CONOxHCPMP＜18Tier12007.1012.318.4/Tier22009.108.010.51.08≤P＜18Tier12007.108.412.9/Tier22009.106.69.50.818≤P＜37Tier12007.108.410.82.11.0Tier22009.105.58.01.50.8另外，

8、从国外排放法规看，由于小功率柴油机多为单缸或两缸柴油机，对18kW以下的柴油机排放法规限值加严量相对较大，功率段要少，如美国从现在到2013年，法规有Tier3，Tier4初和Tier4终共3个阶段，但18kW以下的柴油机排放限值仅都为一个阶段限值