一、提高柴油的品質(zhì)

    1．提高柴油的著火性能

    衡量著火性能的指標(biāo)是十六烷值。在柴油中加入硝酸烷基酯，它在氣缸內(nèi)能迅速離解，產(chǎn)生活性基，在體積分?jǐn)?shù)為0．1％時(shí)，能提高1～6個(gè)單位的十六烷值，從而改善柴油的著火性能。

    2．降低含硫量

    在煉油工藝中加氫可以有效地降低含硫量。當(dāng)柴油中硫的質(zhì)量百分比在0．05％以下時(shí)，便會(huì)有效地減少排放中微粒的含量。

    3．柴油添加劑

    使用柴油添加劑可改善著火性能，上文提到的硝酸烷基酯便是添加劑的一種。加入鋇、鈣、鐵的化合物，可以降低碳煙的自然溫度，并有改善柴油機(jī)濾煙器再生產(chǎn)的作用。

    二、減少潤滑油的消耗

    產(chǎn)生潤滑油堆積的原因較為復(fù)雜，是微料排放的生成源之一，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況影響最大。除此以外，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)方面的影響因素主要如下：

    (1)氣缸套：如氣缸套變形、表面粗糙度及加工精度等。

    (2)活塞環(huán)：如氣環(huán)和油環(huán)截面形狀、數(shù)目；活塞環(huán)開口形狀；活塞環(huán)徑向壓力分布；加工精度等。

    (3)活塞：如活塞外部形狀、變形；回油措施；活塞與氣缸的配合間隙等。

    三、改進(jìn)柴油機(jī)的燃燒過程

    要保證柴油機(jī)在各種工況下良好燃燒，難度極大。隨著電控燃油噴射技術(shù)、高壓共軌、廢氣再循環(huán)、可變?cè)鰤杭夹g(shù)和多氣門技術(shù)的不斷采用和創(chuàng)新，將進(jìn)一步改進(jìn)柴油機(jī)的燃燒和工作過程，大幅改善柴油機(jī)的排放污染。

    1．電控燃油噴射系統(tǒng)

    柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)電噴后，其排放污染物會(huì)大大降低。僅調(diào)整曲線中控優(yōu)化一項(xiàng)，可降低35％的微粒排放。這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已大量采用，是繼機(jī)械噴射技術(shù)、增壓技術(shù)后的又一里程碑。初期的電噴技術(shù)是位置控制式，通過改變齒條式滑塊及柱塞滑套等機(jī)構(gòu)的位置調(diào)節(jié)油量和定時(shí)，再采用電子伺服控制系統(tǒng)實(shí)施這一調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)響應(yīng)慢，控制頻率較低、精度不穩(wěn)定。

    新一代的電噴系統(tǒng)則采用時(shí)間控制，用新型高速電磁閥取代傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)構(gòu)，對(duì)高壓燃油實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)。

    近幾年，另一種新型的共軌式電噴系統(tǒng)已問世。該系統(tǒng)不再采用通用的脈動(dòng)原理，而是采用壓力一時(shí)問計(jì)量原理，通過公用油道油壓的連續(xù)和各缸噴射過程的電磁閥控制相結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)噴油控制。美國、德國、日本等國已批量生產(chǎn)共軌式電噴系統(tǒng)，它將代表未來柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的主流。德國奔馳C200CDl轎車，采用共軌式電控噴射系統(tǒng)，獨(dú)立高壓泵，2．2L排量，4000r／rain轉(zhuǎn)速，功率、扭矩等各項(xiàng)指標(biāo)均處于世界領(lǐng)先水平。

    2．廢氣再循環(huán)   

    柴油機(jī)廢氣再循環(huán)的控制有氣電式和電磁式兩種，廢氣再循環(huán)排氣量的反饋信號(hào)分別通過排氣流量和排氣再循環(huán)閥升程信號(hào)給出。這兩種信號(hào)均可反應(yīng)再循環(huán)排氣量，各有優(yōu)劣，通過進(jìn)氣流量測(cè)算再循環(huán)排氣量，其響應(yīng)速度慢，而通過廢氣再循環(huán)閥升程信號(hào)則會(huì)由于閥座結(jié)炭等問題產(chǎn)生偏差，故目前兩種方式并用。

    3．多氣門技術(shù)

    多氣門柴油機(jī)擴(kuò)大了進(jìn)氣截面，提高了柴油機(jī)的功率；柴油機(jī)噴油嘴中心布置，有利于燃油在空間的均勻分布，可實(shí)現(xiàn)關(guān)閉部分通道，形成和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速相適應(yīng)的進(jìn)行渦流強(qiáng)度。在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采用上述方法，可使進(jìn)氣渦流比高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)提高一倍，從而提高低轉(zhuǎn)速時(shí)柴油機(jī)混合氣質(zhì)量，改善柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放。

    4．渦輪增壓中冷技術(shù)

    一臺(tái)裝有渦輪增壓器的柴油機(jī)功率輸出比未裝增壓器可增加20％～30％，而采用增壓中冷技術(shù)甚至可增加50％的功率。這就意味可以用排量較小的發(fā)動(dòng)機(jī)代替現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)和整車質(zhì)量，從而節(jié)約燃料消耗，并改善排放。

    四、柴油機(jī)排氣后處理

    柴油機(jī)的排氣后處理主要有：①用來降低微粒排放的微粒捕集器。②用來降低微粒中有機(jī)可溶成分SOF(主要成分是高分子的HC)以及氣態(tài)HC和CO的氧化催化轉(zhuǎn)化器。③用來降低NOx的選擇性還原催化轉(zhuǎn)化器。

    五、結(jié)論

    各種高新技術(shù)的運(yùn)用，使柴油機(jī)的排放指標(biāo)大大改善，柴油機(jī)的應(yīng)用日趨廣泛，汽車柴油機(jī)是一個(gè)不可抗拒的趨勢(shì)。