(4)减小喷油器压力室的容积
喷油器针阀密封带以下的容积,称为压力室容积。减小喷油器压力室容积,可提高喷油质量,从而可有效地降低排气中HC 的含量。
(5)增大喷孔直径或减少喷孔数目
当喷油速率和喷油压力不变时,增大喷孔直径,降低喷油嘴流阻,可使各种工况下排气中 NOX含量降低。若把喷孔数目减少并调整孔径保持流阻相同,也可降低NOX。
(6)采用可变预喷射及多段喷射控制
采用可变预行程喷油泵、双弹簧喷油器及多段喷射,可减少速燃期中气缸内的燃油量,降低燃烧最高温度,不仅可减少 NOX的生成,而且可降低燃烧噪声,改进柴油机工作的柔和性。
现代电控共轨式柴油机燃油系统可实现预喷射、主喷射、多段喷射,同时能根据实际运行工况和外界状况精确控制喷油量。
3.改进进气系统
(1)适当减小进气涡流强度
进气涡流强度增大,混合气的形成条件得以改善,燃烧速度加快,排气烟度降低。但由于燃烧的最高温度升高,NOX生成量增多。因此适当减小进气涡流强度,可降低NOX,但是烟度会有所增加,为此需综合控制。
(2)适当增大气门重叠度
当气门重叠度(进、排气门同时开启的时间)适当增大时,气缸中残余废气增加,燃烧速度减慢,能降低NOX,但HC 稍有增加,因而可以适当加大气门重叠度来降低NOX的排放量。
(3)采用增压中冷装置
柴油机采用废气涡轮增压,由于提高了进气密度,从而可降低 CO 和HC 的生成量,但由于进气温度升高,使NOX的排放量增加。若采用增压并附带中间冷却器则可同时降低CO、HC 和 NOX的排放量。
(4)采用合理的进气管结构
采用合理的进气管结构,可防止进气的干扰、提高充气系数,从而降低 CO 和 HC 的排放量。
(5)采用高效率的空气滤清器
采用高效的空气滤清器,可减少进气阻力,提高充气系数,从而降低CO 和 HC 的排放量。
4.合理选择使用工况
(1)避免怠速运转
柴油机在怠速下运转,有害物的排放浓度较高,应尽量避免。
(2)降低标定功率使用选配柴油机应具有足够(15%以上)的功率储备和扭矩储备,从而可降低标定功率使用,降低CO、HC和NOX的排放量,并同时降低烟度。
三、机外净化措施
1.预处理
即在柴油或空气进入气缸之前预先进行一些处理。
(1)采用低硫燃料
柴油的含硫量与颗粒排放及硫化物的排放密切相关,为提高柴油机的排放性能,要求柴油中的含硫量尽可能的低。
(2)柴油中加添加剂
如在柴油中加入一定量的消烟添加剂,可降低柴油机排气的烟度。但使用了添加剂会增加成本,且存在二次公害问题。
(3)采用代用燃料
①用柴油一甲醇作燃料,排污降低,特别是NOX降低较多,但需要两个单独的喷油泵,结构复杂,成本提高。
②用气体燃料(如天然气)代替柴油,用点火装置取代喷油泵,排污大大降低。但增大了发动机的体积和附加质量。此法适用于固定场合使用的内燃机。