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柴油機技術和排放之間的關系

柴油機技術發(fā)展包括燃料燃燒過程中的所有問題和尾氣后處理。介紹了減少柴油機污染物排放技術的發(fā)展，以及一些技術如排放法規(guī)、燃料質(zhì)量、柴油機尾氣后處理技術和尾氣中的微粒物質(zhì)對于減少公路上行駛車輛污染物排放的影響。更改發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以在幾乎不改變功率的情況下減少PM和NOx的排放量。發(fā)動機結(jié)構(gòu)變化包括冷卻廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、優(yōu)化噴射系統(tǒng)、自適應充電系統(tǒng)和優(yōu)化燃燒過程中的高溫湍流。改進噴射系統(tǒng)，提高噴射壓力、多次噴射，進而更好地混合燃料和氧氣，降低燃燒溫度，減少NOx和PM的排放。尾氣后處理優(yōu)化系統(tǒng)包括柴油氧化催化劑（DOC）、柴油顆粒捕集器和NOx還原系統(tǒng)，尾氣后處理能夠大幅減少污染物的排放量。目前，由于歐洲使用低硫燃料而解決柴油氧化催化劑硫中毒不再是難題；未來生物燃料會擴大使用范圍，這對PM排放具有積極的影響。自歐盟排放法規(guī)出臺以來，所有的排放限值降低90%以上，預計未來排放限值還將進一步下降。對比分析發(fā)現(xiàn)，過去舊發(fā)動機在PM排放方面（如排放物質(zhì)量和數(shù)量上）不能與現(xiàn)代柴油機相比。更改發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠明顯減少PM排放，并且在微小PM排放上沒有負面影響，殘留的柴油顆粒將被困在一個獨立的空間或柴油微粒捕集器里。壁流式柴油微粒過濾器能夠極大減少輻射顆粒的質(zhì)量和數(shù)量，降低幅度接近100%。降低PM排放總是與降低顆粒數(shù)量的排放聯(lián)系在一起。發(fā)動機控制技術的發(fā)展同樣是一個主要的影響因素。以前發(fā)動機是純粹的機械式控制，無法精確控制發(fā)動機燃料成分比例和燃燒循環(huán)，目前大多數(shù)情況下使用電子控制單元。燃油質(zhì)量在過去的幾十年中也有較大改善，硫含量從1965年的1%下降至2005年的0.005%，很大程度地減少了PM的排放。除了從礦物油提煉而來的柴油燃料，第一代生物燃料和液化天然氣也越來越廣泛地被使用，這些燃料一般對PM排放有積極的影響，并且不會導致排放粒子數(shù)的增加。

刊名：Journal of Occupational Medicine and Toxicology（英）

刊期：2014年第9期

作者：Michael Fiebig et al

編譯：于立嬌