(2)控制通过气门道管及增压器的机油泄漏。 (3)发动机在高速大负荷区是机油耗量最多的工况区,图12给出了一发动机在不同转速和负荷工况下机油耗的典型MAP图。因此,降低机油耗的工作更应 图9 适应排放要求柴油机燃烧室变化趋向 注意这一MAP图中所显示的工况特点。 (4)在活塞环和缸套生产中推广多网纹小平台工艺 多网纹小平台工艺使工件表面形成很多且较密集的螺纹网络,造成许多储油沟槽,增强了蓄油能力。由于这些网纹沟槽相互贯通及储油槽油压的作用,大大减少了油膜中断的几率,从而明显改善 图10 影响颗粒排放的因素 图11 缸套变形对机油耗的影响一例 图12 一车用发动机在不同转速和负荷工况下机油耗的典型MAP图 | 了供油状况和油膜分布状况。小平台因网纹相互隔开,不可能形成连续较大面积的干摩擦或边界摩擦区(半干摩擦区),大大降低熔着磨损扩大化的几率,因而多网纹小平台使摩擦副润滑情况大为改善,延长缸套-活塞环摩擦副的使用寿命,并显著降低机油消耗量。在使用时应注意,由于多网纹小平台良好的耐磨性,要求缸套与活塞环匹配不漏光,否则磨合期太长,易引起不良故障。因此,必须提高缸套和活塞环的制造精 度,以保证两者配合良好。 图13为一卡车柴油机缸套珩磨质量对PM排放影响的试验对比结果。 (5)优化活塞环结构 为提高活塞环与缸套的密封性,桶面环、扭曲环、锥面环、尖锐底边及钢片组合油环等新结构为许多不同机型的选用提供了更多的余地。 图13 一卡车柴油机缸套珩磨质量对 图14 燃油中含硫量对颗粒排放的影响 PM排放影响的试验对比结果 5. 提高燃油质量,降低燃油中含硫成分 在燃烧过程中,燃油中有一小部分硫会转变成硫酸盐及水分子。图14为燃油中含硫量对颗粒排放的影响。由于ECE R49循环的负荷最高。因此,硫含量对颗粒排放的影响也越大。由于燃油中硫含量对颗粒排放存在这一关系,因此美国从1994年,欧洲从1996年都已将燃油中硫含量降至小于500ppm, 这是达到相当于欧2排放标准所必须的。达到欧3排放的要求,燃油含硫量要限制到50ppm。到2005年达到欧4排放时,燃油含硫量将要控制到10ppm,这一值已接近到无硫燃油。现在中国的燃油质量相当于欧洲和美国1990年之前的水平, 即3000ppm。据报道,2003年7月起中国有可能执行新的燃油标准,含硫量控制在2000ppm。 三. 结论 1. 重型车用柴油机要满足欧2排放法规,将要广泛使用增压中冷技术;提高喷油压力, 控制供油速率, 优化喷油定时;进气涡流及燃烧系统优化匹配;降低机油耗和提高燃油质量,降低燃油中含硫成分等几方面着手。对具体机型应作具体分析,其中增压中冷和燃油系统匹配在其中起主导作用。 2. 近年来, 我国对车用柴油机排放法规的制定大大推动了车用柴油机的技术进步, 大多数车用柴油机都已能达到欧1排放法规指标, 一些技术产品比较先进的机型已相继报道开始达到欧2排放技术指标。这标志着我国车用柴油机工业的技术进步。一些有实力和远见的企业通过与国外的技术合作等方式, 已在着手规划或开展对欧3排放法规的开发研究工作。降低排放将无疑成为未来我国发动机生产企业间竞争中决定胜负的一块王牌。 |