李建新 张东英 刘长振 刘广丰 张洁

（1-中国北方发动机研究所天津3004002-廊坊师范学院）

非道路风冷柴油机降低NOx和PM排放研究

李建新1张东英2刘长振1刘广丰1张洁1

（1-中国北方发动机研究所天津3004002-廊坊师范学院）

为了改善非道路F292风冷柴油机的NOx和PM排放性能，通过试验研究了不同燃烧室、EGR率和供油提前角的影响，在满足发动机动力性及经济性的情况下，优化匹配这些参数，满足美国环保局非道路第Ⅳ阶段排放标准。试验结果表明，EGR率为5.75%、10°CA BTDC供油提前角、燃烧室口径比为0.4和径深比为2条件下性能达到最优。

风冷柴油机EPA排放限值NOxPM

引言

随着各种非道路机械设备的应用范围日趋广泛，非道路小型通用柴油机的需求也在增长，美国、欧盟、日本都在20世纪90年代中期开始研究和制定控制非道路用柴油机的排放法规，其中以美国环保总署（EPA）排放法规最为严格，2008年开始执行第Ⅳ阶段。相比于上一阶段排放法规，对于功率小于19 kW柴油机，CO、NMHC（非甲烷碳氢化合物）及NOx排放限值没有变化，而PM（颗粒物）由0.8 g/kW· h降低到0.4 g/kW·h，下降幅度达到50%。我国也于2014年4月28日发布了非道路用柴油机污染物排放限值Ⅲ、Ⅳ阶段（GB20891-2014）的强制法规，其中对于功率小于19 kW柴油机，中国Ⅲ、Ⅳ阶段的HC和NOx及CO排放限值和EPA TierⅣ阶段一样，但PM限值为0.6 g/kW·h，超过EPA TierⅣ限值50%。

由于国内柴油机厂家开发创新能力和技术储备不足，排放难以达到EPAⅣ阶段限值，产品很难占据美国市场，其市场被Hatz、Lombardini、Kubota等厂商占据。

1 排放控制策略

柴油机采用大过量空气系数压燃的方式工作，除过低的负荷工况外，CO和HC的排放均较低，PM和NOx是解决柴油机排放的重点。……