新闻摘要：中国航空发动机压电式振动传感器达国外先进水平
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【科普】国三、国四、国五发动机技术有何不同
16:54|来自: 陆合科技
【摘要】: 随着国际《京都议定书》的正式生效，欧洲汽车产业希望借助“欧5”和随后的“欧6”，利用欧洲柴油车在节能和限污方面的成熟技术，振兴欧洲汽车工业并使其保持世界领先地位并完全垄断环保节能发动机的科学先进技术……
　　随着国际《京都议定书》的正式生效，欧洲汽车产业希望借助“欧5”和随后的“欧6”，利用欧洲柴油车在节能和限污方面的成熟技术，振兴欧洲汽车工业并使其保持世界领先地位并完全垄断环保节能发动机的科学先进技术。我国是《京都议定书》的签约国，无论从政治还是从政绩上考量，中国政府必须要履行对全世界的承诺，用二分之一的时间，走完欧盟（加上美日）从欧州汽车排放标准I号到V号或欧VI的二十多年实施阶段时间，以高度体现中国发展速度与政治上极端高度性。　　根据今年年初国务院常务会议的安排，今年6月底前将发布第五阶段车用柴油标准(硫含量不大于10ppm)，今年年底前将发布第五阶段车用汽油标准(硫含量不大于10ppm)，过渡期均至2017年底。第五阶段机动车排放标准，已经走完了所有的程序，很快即将对外发布。”环保部官员表示，“标准发布之后并不会即刻实施，因为新标准的实施需要一个准备实施期，通常这一准备期为三五年时间。”该官员解释，汽车排放标准的实施，必须油品先行。　　因此，对新标准实施最为重要的是，油品供应企业必须充分准备，保证能向用户提供与排放标准相配套的国五油品，同时，汽车制造厂家也要研发生产符合这一新排放标准的汽车，用户也要等政府的补贴政策才能决定是否淘汰旧车。　　2015年经国务院批准，自日起，北京市在全国率先开始执行北京第五阶段机动车排放标准。在国务院提出的十条措施中，第七条措施为，用法律、标准倒逼产业转型升级，其中包括一项重要内容，制定、修订重点行业排放标准。　　A、何为汽车排放标准？ &目前，世界汽车排放标准并立，分为欧洲、美国、日本标准三大体系。欧洲标准测试要求相对而言比较宽泛，是发展中国家大都沿用的汽车尾气排放体系，而日美最为严格。中国汽车大多数系从欧洲引进生产技术，因此大体上采用欧洲标准体系，其尾气排放标准也是延用欧标体系。　　汽车排放标准，是指从废气中排出的CO(一氧化碳)、HC＋NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM(微粒，碳烟)等有害气体。汽车排放是指从废气中排出的CO（一氧化碳）、HC＋NOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（微粒，碳烟）有害气体。它们都是发动机在燃烧作功过程中产生的有害气体。　　这些有害气体产生的原因各异，CO是燃油氧化不完全的中间产物，当氧气不充足时会产生CO，混合气浓度大及混合气不均匀都会使排气中的CO增加。 HC是燃料中未燃烧的物质，由于混合气不均匀、燃烧室壁冷等原因造成部分燃油未来得及燃烧就被排放出去。NOx是燃料（汽油）在燃烧过程中产生的一种物质。PM也是燃油燃烧时缺氧产生的一种物质，其中以柴油机最明显。因为柴油机采用压燃方式，柴油在高温高压下裂解更容易产生大量肉眼看得见的碳烟。　　为了抑制这些有害气体的产生，促使汽车生产厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头，欧洲和美国都制定了相关的汽车排放标准。其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准，目前，国产新车都会标明发动机废气排放达到的欧洲标准。　　欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的排放法规和欧共体（EEC）的排放指令共同加以实现的，欧共体（EEC）即是现在的欧盟（EU）。排放法规由ECE参与国自愿认可，排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规（指令）标准1992年前巳实施若干阶段，欧洲从1992年起开始实施欧Ⅰ（欧Ⅰ型式认证排放限值）、1996年起开始实施欧Ⅱ（欧Ⅱ型式认证和生产一致性排放限值）、2000年起开始实施欧Ⅲ（欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值）、2005年起开始实施欧Ⅳ（欧Ⅳ型式认证和生产一致性排放限值）。　　B、欧IV排放技术 & 欧洲排放标准：欧0阶段：采用纯机械式的供油系统(燃油泵或柴油泵)和自然吸气技术。 欧Ⅰ阶段：在欧0发动机的机械供油系统(燃油泵)基础上，主要辅以废气涡轮增压技术。　　欧Ⅱ阶段：在欧Ⅰ发动机平台上适当改进，主要辅以废气涡轮增压(水空)中冷技术或废气涡轮增压中冷技术， 供油系统没有本质变化。　　欧Ⅲ阶段：对欧II发动机平台进行重大升级，主要是供油系统发生了本质变化，实现了供油系统由机械式控制向电子控制的转化，主要技术路线包括电控泵喷嘴、电控高压共轨、电控单体泵和电控H泵+EGR。EGR(废气再循环)技术主要是针对有害气体(NOx) 设置的排气净化装置，它将一部分排气循入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧，以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成。　　欧Ⅳ阶段：在该阶段，PM与NOx的排放都做了进一步限制，其技术路线是在欧Ⅲ发动机基础上，供油系统没有本质变化，主要是采取一系列机内净化技术如提高供油系统的控制灵敏性和压力，燃烧室和进气等进一步优化，并综合使用机外净化(后处理)技术。机外净化(后处理)技术目前主要有两条技术路线：一种是SCR(选择性催化还原)技术，通过机内净化PM，机外催化还原；另一种是EGR(废气再循环)+DPF(微粒捕集器)+DOC(氧化催化转换器)技术，通过机内净化降低NOx，机外通过微粒捕捉器过滤PM。　　欧Ⅴ阶段：在该阶段，对PM的要求与欧Ⅳ相同，仅对NOx的排放做了进一步限制。其技术路线在欧Ⅳ发动机基础上，根据欧Ⅳ阶段采取的技术路线的不同，进行相应的调整。采用SCR技术的发动机相对容易，只需要进行部分配件和电控参数上的局部调整，而采用EGR技术的发动机则需要在油泵等管路上进行重新设计。　　欧美主要采用了两条机外后处理技术路线：　　1、SCR (选择性催化还原) 技术路线，通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒的产生，在机外后处理过程，采用尿素溶液对NOx进行选择性催化还原。采用该技术路线的主要有康明斯、马克、底特律柴油发动机、戴姆勒克莱斯勒、沃尔沃、达夫、依维柯。　　2、EGR+DPF/DOC (废气再循环+微粒捕集器/氧化催化转换器)技术路线，它以废气再循环为基础，在机内抑制NOx的产生，在机外后处理过程中采用微粒捕集器对微粒进行捕捉。目前，采用该技术路线的主要有康明斯、卡特彼勒、万国、斯堪尼亚、曼等。　　采用SCR方案，对发动机不须做进一步的强化处理。燃油中的硫含量对于系统的影响较小，可回避燃油含硫量高的难题。采用SCR方案可通过调整喷油特性而节省燃油消耗约5％，整车需增加一套尿素贮存和转化装置而使成本增加。采用EGR+ DPF/DOC方案需对原发动机进行强化，提高喷油压力和增压中冷能力。在欧洲主要以SCR技术占主流，而在北美却以EGR+DPF为主流。当前，国内主流卡车厂家国Ⅳ机型及所采用的技术路线比较认可SCR技术路线。　　C、国四排放技术 &目前，在我国常用的欧Ⅰ和欧V标准等术语，是指当年EEC颁发的排放指令。例如适用于重型柴油车（质量大于3.5吨）的指令“EEC88/77”分为两个阶段实施，阶段A（即欧Ⅰ）适用于1993年10月以后注册的车辆；阶段B（即欧Ⅱ）适用于1995年10月以后注册的车辆。汽车排放的欧洲法规（指令）标准的内容包括新开发车的型式认证试验和现生产车的生产一致性检查试验，从欧Ⅲ开始又增加了在用车的生产一致性检查等等。　　查阅有关资料表明，汽车排放的欧洲法规（指令）标准的计量是以汽车发动机单位行驶距离的排污量（g/km）计算，因为这对研究汽车对环境的污染程度比较合理。同时，欧洲排放标准将汽车分为总质量不超过3500公斤（轻型车）和总质量超过3500公斤（重型车）两类。轻型车不管是汽油机或柴油机车，整车均在底盘测功机上进行试验。重型机由于车重，则用所装发动机在发动机台架上进行试验。
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