康明斯柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)內(nèi)排放控制技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2024-05-06 點(diǎn)擊：128
康明斯柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)內(nèi)排放控制技術(shù)
1．噴射系統(tǒng)的控制
噴射系統(tǒng)的控制目的，除了良好的霧化特性和噴注與燃燒室良好匹配的基本要求以外，就是控制噴油規(guī)律，由此有效地控制燃燒放熱規(guī)律，達(dá)到既節(jié)能又降低排放的目的。為此，對(duì)發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)的噴射系統(tǒng)提出高壓噴射化，而且噴射壓力、噴射時(shí)期、噴射量及噴油規(guī)律可控制，同時(shí)高精度、高響應(yīng)特性等要求。現(xiàn)階段滿足這些要求的有高壓共軌系統(tǒng)、泵噴嘴系統(tǒng)等。
以高壓共軌系統(tǒng)為例，如前所述，它通過柱塞式高壓泵的泵油速率保證噴射壓力的高壓化，同時(shí)在共軌中設(shè)置壓力傳感器，通過ecu反饋控制高壓泵的電磁閥來實(shí)現(xiàn)噴射壓力的任意控制。噴射時(shí)期是直接通過噴油器的電磁閥任意控制針閥的開啟時(shí)刻來實(shí)現(xiàn)自由控制的，并通過電磁閥的通電時(shí)間（脈寬）任意控制噴射量。噴油規(guī)律是將每個(gè)循環(huán)燃燒所必需的噴射量分多次噴射的方式進(jìn)行控制，這就要求噴油器有足夠高的響應(yīng)特性和控制精度，噴油器的響應(yīng)特性和控制精度取決于電磁閥的高頻響應(yīng)特性和針閥系統(tǒng)的慣性質(zhì)量。相對(duì)單體泵和泵噴嘴系統(tǒng)，由于高壓共軌系統(tǒng)直接控制噴油器，所以在控制響應(yīng)特性上占優(yōu)勢(shì)，因此輕型高速柴油發(fā)電機(jī)上普遍采用高壓共軌系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)噴油規(guī)律的精確控制，對(duì)噴油器的設(shè)計(jì)提出了以下兩點(diǎn)要求：
（1）噴射壓力的進(jìn)一步高壓化
現(xiàn)階段國(guó)外高壓共軌噴射壓力已達(dá)180～300mpa，泵噴嘴系統(tǒng)的最高噴射壓力也超過200mpa。高壓化后需要解決的就是高壓密封性、耐壓強(qiáng)度的提高以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)副耐磨性的提高。
（2）實(shí)現(xiàn)多階段噴射方式
目前高壓共軌系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每個(gè)循環(huán)六階段噴射方式，由此在整個(gè)循環(huán)內(nèi)合理分配燃料噴射量，有效控制放熱規(guī)律，以完善循環(huán)熱效率，提高柴油發(fā)電機(jī)的整機(jī)性能。實(shí)現(xiàn)多階段噴射方式需要精確控制各階段之間的噴射間隔時(shí)間，所以要求提高噴油器的響應(yīng)特性。為了進(jìn)一步提高噴油器的響應(yīng)特性，已研究開發(fā)壓電式噴油器。
電控共軌燃油系統(tǒng)-
2．新的燃燒方式
柴油發(fā)電機(jī)燃燒過程中主要問題就是微粒（碳煙）和nox排放。這兩種排放物的生成均與空燃比和燃燒溫度有關(guān)。一般控制排放的機(jī)內(nèi)措施對(duì)這兩種排放物的控制相互矛盾，即降低nox排放的措施一般都使微粒排放量增加。所以，作為同時(shí)降低微粒和nox排放量的技術(shù)，必須同時(shí)控制混合氣的形成過程（或空燃比）和燃燒溫度。為此開發(fā)研究有關(guān)低溫燃燒技術(shù)和均質(zhì)壓燃（hcci）技術(shù)。
（1）低溫燃燒技術(shù)
典型的低溫燃燒技術(shù)有mk（modulated kinetics）燃燒方式。這種燃燒方式的特點(diǎn)是低溫燃燒和預(yù)混合燃燒方式的組合，由此達(dá)到同時(shí)降低nox和微粒（pm）排放量的目的。實(shí)現(xiàn)mk燃燒方式的基本原理是，通過egr降低氧含量的同時(shí)降低燃燒溫度，由此降低nox排放量。為了同時(shí)降低微粒（pm）排放量，采用高壓噴射，以縮短噴射期間，同時(shí)結(jié)合實(shí)施冷egr及提前噴射，延長(zhǎng)著火延遲期，實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒，達(dá)到同時(shí)降低微粒排放量的目的。為了控制預(yù)混合燃燒，以燃料噴射持續(xù)時(shí)間和著火延遲期之差作為預(yù)混合化的控制指標(biāo)。當(dāng)噴射持續(xù)時(shí)間小于著火延遲期時(shí)，就可以認(rèn)為是預(yù)混合燃燒。因此，通過燃料的十六烷值和壓縮比的調(diào)節(jié)來滿足預(yù)混合燃燒的條件（圖1），實(shí)現(xiàn)mk燃燒方式。圖6-57所示為mk燃燒方式對(duì)排放的影響。當(dāng)無egr時(shí)nox排放量比較高，為了降低nox排放量，實(shí)施egr率為30％的廢氣再循環(huán)時(shí)，雖然nox排放量是降低了，但是微粒排放量明顯增加，而且噴射持續(xù)時(shí)間與著火延遲期的差值較大（大于0），表明擴(kuò)散燃燒階段較長(zhǎng)。通過提高噴射壓力，降低微粒排放量，同時(shí)實(shí)施冷egr，實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒，可進(jìn)一步降低no，和微粒的排放量。
mk燃油方式對(duì)排放的影響
（2）hcci技術(shù)
hcci燃燒方式，是為了同時(shí)解決節(jié)能（提高熱效率）和降低nox、碳煙等排放問題而提出的新的燃燒模式，其實(shí)質(zhì)是開發(fā)可避免nox和微粒生成的溫度區(qū)和空燃比領(lǐng)域的高熱效率的稀薄低溫燃燒技術(shù)。實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式所必要的技術(shù)措施有配氣定時(shí)可變控制技術(shù)、egr控制技術(shù)及噴射定時(shí)控制技術(shù)等。其中具有代表性的配氣定時(shí)可變控制技術(shù)是全程可變配氣定時(shí)fvvt（full variable valve timing）技術(shù)，其特點(diǎn)是氣門升程和配氣定時(shí)均可連續(xù)可變控制，由此實(shí)現(xiàn)負(fù)氣門重疊角控制，為實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式創(chuàng)造條件。結(jié)合配氣機(jī)構(gòu)的控制，在壓縮過程早期的恰當(dāng)時(shí)刻噴油，使著火延遲期足夠長(zhǎng)，由此在氣缸內(nèi)形成稀薄的預(yù)混合氣，并通過壓縮過程和egr率的控制實(shí)現(xiàn)hcci的燃燒過程。實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式的關(guān)鍵技術(shù)在于缸內(nèi)空燃比的分布特性和混合氣溫度的精確控制?？杖急燃捌渚鶆蚧?，一般可通過高壓噴射及噴射時(shí)期來控制，而著火時(shí)刻及最高燃燒溫度是通過進(jìn)氣溫度、egr以及噴射方式和噴油規(guī)律來控制的。hcci燃燒方式在小負(fù)荷范圍內(nèi)比較容易實(shí)現(xiàn)，但負(fù)荷過小時(shí)易出現(xiàn)失火現(xiàn)象，反而使hc排放量增加；而在較大負(fù)荷時(shí)實(shí)現(xiàn)hcci燃燒，容易造成柴油發(fā)電機(jī)工作粗暴。這就是說，發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式的工況是很有限的。
（3）pcci技術(shù)
為了擴(kuò)大hcci燃燒方式的負(fù)荷領(lǐng)域而研究的具有一定成效的技術(shù)措施之一就是預(yù)混合壓燃（pcci）方式。這種方式與hcci方式相比較，存在缸內(nèi)混合氣形成及溫度分布不均勻的問題。pcci一般通過兩階段或多階段噴射方式，在氣缸內(nèi)先形成稀的預(yù)混合氣后，使主噴射壓燃，燃燒稀混合氣，由此在較大負(fù)荷工況下實(shí)現(xiàn)pcci燃燒。圖2所示為采用兩階段噴射方式，結(jié)合降低壓縮比和實(shí)施egr來實(shí)現(xiàn)pcci的燃燒方式，由此預(yù)混合燃燒階段的放熱率峰值得到很好的控制。一般在壓縮比較高（如ε＝17）的狀態(tài)下，進(jìn)行兩階段高壓噴射時(shí)，早期噴射的燃料在壓縮過程中燃燒，雖然這對(duì)主噴射燃燒時(shí)的壓力升高率和最高燃燒溫度的控制有利，但會(huì)造成壓縮負(fù)功增加，所以預(yù)噴射量不宜過多。實(shí)施egr率為30％左右的egr后，雖然降低了初期噴射燃燒的放熱率峰值，但變化不明顯。當(dāng)把壓縮比降低到14而不實(shí)施egr時(shí)，由于缸內(nèi)溫度降低，有效地抑制了初期燃燒的放熱率，但整個(gè)燃燒階段燃燒速率降低，燃燒放熱過程有所延長(zhǎng)。在降低壓縮比的同時(shí)實(shí)施egr率為30％左右的egr時(shí)，由于著火延遲期延長(zhǎng)，預(yù)噴射燃料中的大部分形成稀薄的均勻混合氣，使初期燃燒放熱率明顯減小，而在主噴射階段，促進(jìn)了預(yù)混合燃燒過程，使得主噴射燃燒過程中的初期放熱速率明顯得到提高。
燃燒方式對(duì)放熱規(guī)律的控制效果
（4）反應(yīng)性控制壓燃（rcci）技術(shù)
hcci或pcci燃燒模式雖能實(shí)現(xiàn)低溫預(yù)混合燃燒方式，由此實(shí)現(xiàn)同時(shí)降低no，和碳煙排放的問題，但是其缺點(diǎn)是這種燃燒方式的負(fù)荷適用范圍很窄，而且還要精確控制燃燒相位，如果控制不當(dāng)會(huì)引起工作粗暴或燃燒效率下降等問題。反應(yīng)性控制壓燃（reactivity controlled compression ignition，rcci）是為了解決這種低溫預(yù)混合燃燒模式不可控問題而提出的一種新的低溫預(yù)混合燃燒模式，其實(shí)質(zhì)就是控制混合氣燃燒過程中的活性分子。實(shí)現(xiàn)rcci燃燒模式的途徑主要有燃料重整技術(shù)和雙燃料控制技術(shù)。燃料重整技術(shù)是通過前處理或催化劑，將進(jìn)入氣缸前的燃料改制成輕質(zhì)燃料的技術(shù)，由此通過增加混合氣中的活性分子，控制燃燒相位。而通過雙燃料控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)rcci燃燒模式，實(shí)際上就是通過進(jìn)氣道噴射（pfi）的燃油系統(tǒng)和缸內(nèi)直噴（di）燃料系統(tǒng)的兩套燃油系統(tǒng)來控制燃燒過程的技術(shù)。即將易揮發(fā)的低反應(yīng)性燃油（如汽油等）在進(jìn)氣道噴射，使其在著火前在缸內(nèi)充分形成均勻混合氣；而缸內(nèi)直噴（di）燃油系統(tǒng)，將高反應(yīng)性燃料（如柴油等）在壓縮終了附近直接噴入氣缸實(shí)現(xiàn)壓燃，以此點(diǎn)燃缸內(nèi)已形成的均勻混合氣。這種rcci模式在不同負(fù)荷下，通過調(diào)整pfi和di的燃料比例，可以實(shí)現(xiàn)控制燃燒相位的目的。rcci雖采用兩套燃油系統(tǒng)，但pfi燃油系統(tǒng)要求的噴射壓力很低，只需要0.4mpa左右，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低；而di系統(tǒng)可采用現(xiàn)有的高壓共軌噴射系統(tǒng)，其噴射壓力不需要很高，一般在100mpa以下就可滿足要求，可最大限度地降低成本。
3．不同階段柴油發(fā)電機(jī)的控制技術(shù)
隨著發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)排放法規(guī)的不斷強(qiáng)化，所對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施也有所不同。自2000年開始實(shí)施的歐洲ii排放法規(guī)開始，對(duì)測(cè)試方法提出了新的要求，去掉了原柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)后允許的40s暖機(jī)時(shí)間，新增了hc和co等排放量低溫檢測(cè)和車載診斷系統(tǒng)的檢測(cè)等項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)hc和nox排放物分別單獨(dú)測(cè)量，這對(duì)冷起動(dòng)排放控制提出了更嚴(yán)格的要求。對(duì)應(yīng)這種排放法規(guī)，國(guó)外已開發(fā)出噴射壓力為160mpa以上的高壓噴射技術(shù)（包括單體泵、泵噴嘴、高壓共軌）、冷egr技術(shù)、可變?cè)鰤海╲gs/vnt）技術(shù)、預(yù)噴射燃燒技術(shù)、進(jìn)氣渦流可變系統(tǒng)等，并限制燃料含硫量為50×10-6（體積分?jǐn)?shù)）以下；采用柴油發(fā)電機(jī)氧化催化轉(zhuǎn)化器（dieseloxidation catalyst，doc）、柴油發(fā)電機(jī)微粒濾清器（diesel particulate filter，dpf）等后處理技術(shù)。
針對(duì)2005年實(shí)施的歐洲iv排放法規(guī)的技術(shù)措施，主要包括高壓多階段噴射技術(shù)、閉環(huán)電控、高增壓和可變?cè)鰤海╲nt）技術(shù)、高冷egr技術(shù)和pci燃燒方式，將燃料含硫量限制在50×10-6以下。針對(duì)2009年實(shí)施的歐洲v排放法規(guī)的技術(shù)措施，主要是200mpa的高壓多階段噴射、部分實(shí)現(xiàn)hcci燃燒、采用內(nèi)部egr控制技術(shù)、限制
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1．噴射系統(tǒng)的控制
噴射系統(tǒng)的控制目的，除了良好的霧化特性和噴注與燃燒室良好匹配的基本要求以外，就是控制噴油規(guī)律，由此有效地控制燃燒放熱規(guī)律，達(dá)到既節(jié)能又降低排放的目的。為此，對(duì)發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)的噴射系統(tǒng)提出高壓噴射化，而且噴射壓力、噴射時(shí)期、噴射量及噴油規(guī)律可控制，同時(shí)高精度、高響應(yīng)特性等要求。現(xiàn)階段滿足這些要求的有高壓共軌系統(tǒng)、泵噴嘴系統(tǒng)等。
以高壓共軌系統(tǒng)為例，如前所述，它通過柱塞式高壓泵的泵油速率保證噴射壓力的高壓化，同時(shí)在共軌中設(shè)置壓力傳感器，通過ecu反饋控制高壓泵的電磁閥來實(shí)現(xiàn)噴射壓力的任意控制。噴射時(shí)期是直接通過噴油器的電磁閥任意控制針閥的開啟時(shí)刻來實(shí)現(xiàn)自由控制的，并通過電磁閥的通電時(shí)間（脈寬）任意控制噴射量。噴油規(guī)律是將每個(gè)循環(huán)燃燒所必需的噴射量分多次噴射的方式進(jìn)行控制，這就要求噴油器有足夠高的響應(yīng)特性和控制精度，噴油器的響應(yīng)特性和控制精度取決于電磁閥的高頻響應(yīng)特性和針閥系統(tǒng)的慣性質(zhì)量。相對(duì)單體泵和泵噴嘴系統(tǒng)，由于高壓共軌系統(tǒng)直接控制噴油器，所以在控制響應(yīng)特性上占優(yōu)勢(shì)，因此輕型高速柴油發(fā)電機(jī)上普遍采用高壓共軌系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)噴油規(guī)律的精確控制，對(duì)噴油器的設(shè)計(jì)提出了以下兩點(diǎn)要求：
（1）噴射壓力的進(jìn)一步高壓化
現(xiàn)階段國(guó)外高壓共軌噴射壓力已達(dá)180～300mpa，泵噴嘴系統(tǒng)的最高噴射壓力也超過200mpa。高壓化后需要解決的就是高壓密封性、耐壓強(qiáng)度的提高以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)副耐磨性的提高。
（2）實(shí)現(xiàn)多階段噴射方式
目前高壓共軌系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每個(gè)循環(huán)六階段噴射方式，由此在整個(gè)循環(huán)內(nèi)合理分配燃料噴射量，有效控制放熱規(guī)律，以完善循環(huán)熱效率，提高柴油發(fā)電機(jī)的整機(jī)性能。實(shí)現(xiàn)多階段噴射方式需要精確控制各階段之間的噴射間隔時(shí)間，所以要求提高噴油器的響應(yīng)特性。為了進(jìn)一步提高噴油器的響應(yīng)特性，已研究開發(fā)壓電式噴油器。
電控共軌燃油系統(tǒng)-
2．新的燃燒方式
柴油發(fā)電機(jī)燃燒過程中主要問題就是微粒（碳煙）和nox排放。這兩種排放物的生成均與空燃比和燃燒溫度有關(guān)。一般控制排放的機(jī)內(nèi)措施對(duì)這兩種排放物的控制相互矛盾，即降低nox排放的措施一般都使微粒排放量增加。所以，作為同時(shí)降低微粒和nox排放量的技術(shù)，必須同時(shí)控制混合氣的形成過程（或空燃比）和燃燒溫度。為此開發(fā)研究有關(guān)低溫燃燒技術(shù)和均質(zhì)壓燃（hcci）技術(shù)。
（1）低溫燃燒技術(shù)
典型的低溫燃燒技術(shù)有mk（modulated kinetics）燃燒方式。這種燃燒方式的特點(diǎn)是低溫燃燒和預(yù)混合燃燒方式的組合，由此達(dá)到同時(shí)降低nox和微粒（pm）排放量的目的。實(shí)現(xiàn)mk燃燒方式的基本原理是，通過egr降低氧含量的同時(shí)降低燃燒溫度，由此降低nox排放量。為了同時(shí)降低微粒（pm）排放量，采用高壓噴射，以縮短噴射期間，同時(shí)結(jié)合實(shí)施冷egr及提前噴射，延長(zhǎng)著火延遲期，實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒，達(dá)到同時(shí)降低微粒排放量的目的。為了控制預(yù)混合燃燒，以燃料噴射持續(xù)時(shí)間和著火延遲期之差作為預(yù)混合化的控制指標(biāo)。當(dāng)噴射持續(xù)時(shí)間小于著火延遲期時(shí)，就可以認(rèn)為是預(yù)混合燃燒。因此，通過燃料的十六烷值和壓縮比的調(diào)節(jié)來滿足預(yù)混合燃燒的條件（圖1），實(shí)現(xiàn)mk燃燒方式。圖6-57所示為mk燃燒方式對(duì)排放的影響。當(dāng)無egr時(shí)nox排放量比較高，為了降低nox排放量，實(shí)施egr率為30％的廢氣再循環(huán)時(shí)，雖然nox排放量是降低了，但是微粒排放量明顯增加，而且噴射持續(xù)時(shí)間與著火延遲期的差值較大（大于0），表明擴(kuò)散燃燒階段較長(zhǎng)。通過提高噴射壓力，降低微粒排放量，同時(shí)實(shí)施冷egr，實(shí)現(xiàn)預(yù)混合燃燒，可進(jìn)一步降低no，和微粒的排放量。
mk燃油方式對(duì)排放的影響
（2）hcci技術(shù)
hcci燃燒方式，是為了同時(shí)解決節(jié)能（提高熱效率）和降低nox、碳煙等排放問題而提出的新的燃燒模式，其實(shí)質(zhì)是開發(fā)可避免nox和微粒生成的溫度區(qū)和空燃比領(lǐng)域的高熱效率的稀薄低溫燃燒技術(shù)。實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式所必要的技術(shù)措施有配氣定時(shí)可變控制技術(shù)、egr控制技術(shù)及噴射定時(shí)控制技術(shù)等。其中具有代表性的配氣定時(shí)可變控制技術(shù)是全程可變配氣定時(shí)fvvt（full variable valve timing）技術(shù)，其特點(diǎn)是氣門升程和配氣定時(shí)均可連續(xù)可變控制，由此實(shí)現(xiàn)負(fù)氣門重疊角控制，為實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式創(chuàng)造條件。結(jié)合配氣機(jī)構(gòu)的控制，在壓縮過程早期的恰當(dāng)時(shí)刻噴油，使著火延遲期足夠長(zhǎng)，由此在氣缸內(nèi)形成稀薄的預(yù)混合氣，并通過壓縮過程和egr率的控制實(shí)現(xiàn)hcci的燃燒過程。實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式的關(guān)鍵技術(shù)在于缸內(nèi)空燃比的分布特性和混合氣溫度的精確控制?？杖急燃捌渚鶆蚧?，一般可通過高壓噴射及噴射時(shí)期來控制，而著火時(shí)刻及最高燃燒溫度是通過進(jìn)氣溫度、egr以及噴射方式和噴油規(guī)律來控制的。hcci燃燒方式在小負(fù)荷范圍內(nèi)比較容易實(shí)現(xiàn)，但負(fù)荷過小時(shí)易出現(xiàn)失火現(xiàn)象，反而使hc排放量增加；而在較大負(fù)荷時(shí)實(shí)現(xiàn)hcci燃燒，容易造成柴油發(fā)電機(jī)工作粗暴。這就是說，發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)hcci燃燒方式的工況是很有限的。
（3）pcci技術(shù)
為了擴(kuò)大hcci燃燒方式的負(fù)荷領(lǐng)域而研究的具有一定成效的技術(shù)措施之一就是預(yù)混合壓燃（pcci）方式。這種方式與hcci方式相比較，存在缸內(nèi)混合氣形成及溫度分布不均勻的問題。pcci一般通過兩階段或多階段噴射方式，在氣缸內(nèi)先形成稀的預(yù)混合氣后，使主噴射壓燃，燃燒稀混合氣，由此在較大負(fù)荷工況下實(shí)現(xiàn)pcci燃燒。圖2所示為采用兩階段噴射方式，結(jié)合降低壓縮比和實(shí)施egr來實(shí)現(xiàn)pcci的燃燒方式，由此預(yù)混合燃燒階段的放熱率峰值得到很好的控制。一般在壓縮比較高（如ε＝17）的狀態(tài)下，進(jìn)行兩階段高壓噴射時(shí)，早期噴射的燃料在壓縮過程中燃燒，雖然這對(duì)主噴射燃燒時(shí)的壓力升高率和最高燃燒溫度的控制有利，但會(huì)造成壓縮負(fù)功增加，所以預(yù)噴射量不宜過多。實(shí)施egr率為30％左右的egr后，雖然降低了初期噴射燃燒的放熱率峰值，但變化不明顯。當(dāng)把壓縮比降低到14而不實(shí)施egr時(shí)，由于缸內(nèi)溫度降低，有效地抑制了初期燃燒的放熱率，但整個(gè)燃燒階段燃燒速率降低，燃燒放熱過程有所延長(zhǎng)。在降低壓縮比的同時(shí)實(shí)施egr率為30％左右的egr時(shí)，由于著火延遲期延長(zhǎng)，預(yù)噴射燃料中的大部分形成稀薄的均勻混合氣，使初期燃燒放熱率明顯減小，而在主噴射階段，促進(jìn)了預(yù)混合燃燒過程，使得主噴射燃燒過程中的初期放熱速率明顯得到提高。
燃燒方式對(duì)放熱規(guī)律的控制效果
（4）反應(yīng)性控制壓燃（rcci）技術(shù)
hcci或pcci燃燒模式雖能實(shí)現(xiàn)低溫預(yù)混合燃燒方式，由此實(shí)現(xiàn)同時(shí)降低no，和碳煙排放的問題，但是其缺點(diǎn)是這種燃燒方式的負(fù)荷適用范圍很窄，而且還要精確控制燃燒相位，如果控制不當(dāng)會(huì)引起工作粗暴或燃燒效率下降等問題。反應(yīng)性控制壓燃（reactivity controlled compression ignition，rcci）是為了解決這種低溫預(yù)混合燃燒模式不可控問題而提出的一種新的低溫預(yù)混合燃燒模式，其實(shí)質(zhì)就是控制混合氣燃燒過程中的活性分子。實(shí)現(xiàn)rcci燃燒模式的途徑主要有燃料重整技術(shù)和雙燃料控制技術(shù)。燃料重整技術(shù)是通過前處理或催化劑，將進(jìn)入氣缸前的燃料改制成輕質(zhì)燃料的技術(shù)，由此通過增加混合氣中的活性分子，控制燃燒相位。而通過雙燃料控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)rcci燃燒模式，實(shí)際上就是通過進(jìn)氣道噴射（pfi）的燃油系統(tǒng)和缸內(nèi)直噴（di）燃料系統(tǒng)的兩套燃油系統(tǒng)來控制燃燒過程的技術(shù)。即將易揮發(fā)的低反應(yīng)性燃油（如汽油等）在進(jìn)氣道噴射，使其在著火前在缸內(nèi)充分形成均勻混合氣；而缸內(nèi)直噴（di）燃油系統(tǒng)，將高反應(yīng)性燃料（如柴油等）在壓縮終了附近直接噴入氣缸實(shí)現(xiàn)壓燃，以此點(diǎn)燃缸內(nèi)已形成的均勻混合氣。這種rcci模式在不同負(fù)荷下，通過調(diào)整pfi和di的燃料比例，可以實(shí)現(xiàn)控制燃燒相位的目的。rcci雖采用兩套燃油系統(tǒng)，但pfi燃油系統(tǒng)要求的噴射壓力很低，只需要0.4mpa左右，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低；而di系統(tǒng)可采用現(xiàn)有的高壓共軌噴射系統(tǒng)，其噴射壓力不需要很高，一般在100mpa以下就可滿足要求，可最大限度地降低成本。
3．不同階段柴油發(fā)電機(jī)的控制技術(shù)
隨著發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)排放法規(guī)的不斷強(qiáng)化，所對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施也有所不同。自2000年開始實(shí)施的歐洲ii排放法規(guī)開始，對(duì)測(cè)試方法提出了新的要求，去掉了原柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)后允許的40s暖機(jī)時(shí)間，新增了hc和co等排放量低溫檢測(cè)和車載診斷系統(tǒng)的檢測(cè)等項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)hc和nox排放物分別單獨(dú)測(cè)量，這對(duì)冷起動(dòng)排放控制提出了更嚴(yán)格的要求。對(duì)應(yīng)這種排放法規(guī)，國(guó)外已開發(fā)出噴射壓力為160mpa以上的高壓噴射技術(shù)（包括單體泵、泵噴嘴、高壓共軌）、冷egr技術(shù)、可變?cè)鰤海╲gs/vnt）技術(shù)、預(yù)噴射燃燒技術(shù)、進(jìn)氣渦流可變系統(tǒng)等，并限制燃料含硫量為50×10-6（體積分?jǐn)?shù)）以下；采用柴油發(fā)電機(jī)氧化催化轉(zhuǎn)化器（dieseloxidation catalyst，doc）、柴油發(fā)電機(jī)微粒濾清器（diesel particulate filter，dpf）等后處理技術(shù)。
針對(duì)2005年實(shí)施的歐洲iv排放法規(guī)的技術(shù)措施，主要包括高壓多階段噴射技術(shù)、閉環(huán)電控、高增壓和可變?cè)鰤海╲nt）技術(shù)、高冷egr技術(shù)和pci燃燒方式，將燃料含硫量限制在50×10-6以下。針對(duì)2009年實(shí)施的歐洲v排放法規(guī)的技術(shù)措施，主要是200mpa的高壓多階段噴射、部分實(shí)現(xiàn)hcci燃燒、采用內(nèi)部egr控制技術(shù)、限制
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