降低柴油机排放污染物的措施

刘建军，刘 凯，刘 芳，刘丽君，赵婷婷（山东省内燃机研究所，250000）

降低柴油机排放污染物的措施

刘建军，刘 凯，刘 芳，刘丽君，赵婷婷
（山东省内燃机研究所，250000）

柴油机作为一种工业以及农业应用比较广泛的设备具有极大的使用优势。柴油机的热效率比较高，且想比较其他设备而言，柴油机具有耗油低的特点。此外，柴油机的使用周期也比较长，因此柴油机的运行成本比较低。

降低；柴油机；排放污染物；措施

0　前言

随着工业经济的不断发展，世界资源进入了紧张的局面，而柴油机在使用过程中具有很高的工作效率，且使用周期比较长，因此受到了工农业的广泛重视。随着当前我国生态文明建设的不断推进，各种汽车的排放污染物受到了严格的控制。因此，为了使柴油机更好的应用在工农业中，需要减少柴油机所排放的污染物。随着我国对柴油机的污染物排放的有关法规的制定，柴油机的污染物控制已经全面开展。

根据柴油机的工作原理以及特点分析，柴油机工作需要必备的条件有柴油、压力以及空气。进入到柴油机燃气缸内的燃料会与内部的空气进行混合，并在柴油机活塞的运动下发生燃烧，同时释放出一定的能量。但是根据柴油机的结构特点分析，柴油机中的油和空气的混合受到了很大的限制，其必须在高压的柴油机缸内环境下才能进行。因此，可以从柴油机的工作原理出发来采取一定的措施进而有效的降低柴油机所排放的污染物。

1　产生污染物的原因

柴油机所排放的污染物主要有不完全燃烧所产生的含碳的氧化物、含硫的氧化物以及部分含氮的氧化物，此外还有部分颗粒状物质。其中，柴油机所排放的HC则是因为柴油机燃气缸内部的喷雾工作不正常工作所产生的。由喷嘴喷射到柴油机内部的混合气体浓度不适应，则会导致柴油机缸内的火焰熄灭，进而产生HC气体。若HC排放到空气中，则会对人体产生威胁，HC气体会破坏人体内的部分组织粘膜，从而导致一些炎症，比如气管炎以及鼻炎等。而柴油机所产生的一氧化碳气体则是因为柴油的不完全燃烧所造成的，此外，若柴油机燃气缸内的空气和燃料混合不均匀也会产生一定的一氧化碳气体。而尾气中的硫化物则是因为燃料中的含硫物质在燃烧后产生的，其被排放出去之后，会导致大气中产生酸雨等污染物，危及人的健康。柴油机所排放含氮的化合物则是因为空气在柴油机燃气缸的高温高压环境下经过一定的化学反应产生的。这些柴油机的污染排放物会对空气带来严重的影响，还会加重雾霾天气，因此需要对其进行治理，减少柴油机所排放的污染物对环境和人体的影响。

2　措施分析

从柴油机的原料以及废气的处理出发来改善柴油机污染的排放。柴油机所使用的柴油的质量直接关系到柴油机所产生废气的情况。柴油机所使用的柴油的含量情况直接影响到柴油机的微粒的排放。柴油经过燃烧后往往会生成一定的硫酸盐，且占整个柴油机排放气体的1/5左右。因此需要严格地控制柴油机中所含烃类化合物的含量，进而从柴油的密度和粘度等方面来减少柴油机所排放的污染物对环境的影响。当前随着我国化工行业的不断发展，陆续出现了天然气以及甲醇等具有发展前景的燃料，这些先进的燃料大大减少了柴油机中有害气体的排放，因此具有很大的潜力。此外，为了控制柴油机排放的污染物，可以研制废气再循环技术，进而降低柴油机所排放的废气对环境的影响。该技术可以有效的减少柴油机燃料中氧气的浓度，同时适当的增加混合气体的热容，减少了高温高压环境下含氮化合物的生成。若废气再循环技术控制过度则会影响柴油机中燃料的燃烧，需要采用一定的废气循环控制系统来对其进行科学合理的控制。

（2）采用一定的柴油机净化技术来实现柴油机污染物的减排。柴油机使用一定的增压冷技术不单单可以使得柴油机的动力加强，还能有效的提高柴油机的经济特性，最终有效的改善柴油机的排放，尤其是含氮化合物的排放。采用该技术后，柴油机内部的温度、空气的压力以及燃料的燃烧速度都发生变化，进而减少了含氮化合物的生成。除此之外，该技术可以给柴油机内的混合物燃料创造有利的燃烧条件，进而提高进入到柴油机燃气缸内的燃料温度，加快燃料的汽化，最终减少缩排气体中的微粒的生成。柴油机所采用的多气门的技术可以优化柴油机的气缸结构，提高柴油机的内部充气量，最终有效提高柴油机的工作效率。此外，多气门还可以有效的改善混合燃料气的燃烧，并减少了柴油的损耗以及有害气体的排放。柴油机还可以使用燃油电喷技术来提高柴油机的工作效率，并减少柴油机的柴油消耗的同时降低对环境的污染。为了有效的提高柴油机的燃烧程度，往往通过电喷技术来加大柴油机的喷油压力，并通过减少柴油机内部的喷嘴孔径，使得柴油在高压的环境下可以实现油气的均匀混合。这不单单可

以有效的提高柴油机的燃烧效率，还能减少柴油机的碳烟雾的排放。当期比较理想的柴油机内置喷射系统是电控高压共轨系统，该技术可以在柴油机的运转过程中对柴油机的喷油进行定时，进而有效的控制喷油压力，进而控制柴油机的喷油量，使得柴油机可以按照一定的规律来喷油。但是在实际的柴油机喷油过程中，需要在设备运转的初期，让柴油机保持缓慢的喷油速度，进而控制燃气缸中的混合气体的含量，这对于减少柴油机运行初期的氮氧化物的形成具有很大的作用。当柴油机运转到中期时，要提高压力来提高喷油的速度，进而提高柴油的热效率，因此，在柴油机的喷射中期，往往采用急喷的形式。而柴油机在运行的后期则速断，进而有效的减少不完全燃烧的氧化物的形成。进而减少对环境的污染。此外，还可以用燃烧室改进技术来减少柴油机的污染物排放。柴油机的燃烧室的物理性质决定了柴油机燃烧所生成的污染物的多少。因此，需要对柴油机的形状以及相应的机构参数来对柴油机的燃烧室进行改进。新型的燃烧室可以有效的抑制有害气体的生成，减少了污染物。

（3）在柴油机外加入净化系统可以减少柴油机所排放的废气对周边环境的影响。氧化催化转化器设备可以有效的减少废气中的有毒成分的排放。若废气中的含硫物质含量比较大时，催化氧化装置会对尾气进行过度氧化，把二氧化硫转化成为三氧化硫，进而导致其快速的成为硫酸，使得尾气中的微粒排放量大大升高。因此，往往在含硫比较低的柴油机中使用该设备。微粒过滤器中具有比较小的孔隙，可以对排放的废气颗粒进行一定的过滤，其作用效果往往在60%以上。但是该设备会使得设备压力过高，导致柴油机的性能受到严重的影响，因此，在用该设备进行尾气的净化时需要对过滤器进行定期的清理。氮化物转化装置可以使得柴油机排放的氮化物的量减少25%左右。该设备利用尿素作为反映物质使尾气经过处理之后再进行排放，因此应用相对比较广泛。

3　结语

综上所述，科技的发展使得人们愈来愈注重生活水平和生活质量，而生态文明建设是进行环境保护，维护生态稳定的主要任务。工农业中使用的柴油机所排放的污染物的成分以及形成的情况往往比较复杂，导致控制柴油机的污染物的排放难度比较大。因此，需要从柴油机的工作原理出发，并根据柴油机中进入的气体的各个步骤出发来对柴油机的排放污染物进行有效的治理。此外，有关部门还需要根据当前的柴油机使用情况和尾气的排放情况来制定相应的法律法规来控制柴油机的污染物。只有兼顾柴油机污染物排放的法制和技术提升才能使得柴油机的污染物排放得到优化，进而减少柴油机的污染排放物对环境以及人体的危害。

［1］郝兵，肖云祥，李俊.柴油机排放污染物的生成机理及净化研究［J］.污染及防治，2014（06）：78-80.

［2］周建伟.应用SCR技术满足重型柴油机国Ⅴ排放的研究［j］.上海工程技术大学，2014（06）30-40.

［3］王晓丹.燃料特性及燃烧边界条件对压燃式发动机超细微粒排放的影响［J］.吉林大学，2014（03）：45-60.

Measures to reduce the emission of diesel engine

Liu Jianjun，Liu Kai，Liu Fang，Liu Lijun，Zhao Tingting
（Shandong internal combustion engine research institute，250000）

As a kind of industrial and agricultural applications，the diesel engine has a great advantage in the use of a wide range of equipment.The thermal efficiency of the diesel engine is relatively high，and compared to other equipment，diesel engine has the characteristics of low fuel consumption.In addition，the use cycle of diesel engine is relatively long，so the running cost of diesel engine is relatively low.

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