浅析国二柴油发动机和国三柴油发动机的区别

在节能减排的大环境下，国家不仅对汽车排放标准日益严苛，对非道路移动机械车辆的排放也日益提高了。 所谓非道路移动机械指的是以内燃机为动力的各种移动式机械设备，如工程机械、农业机械、叉车等，与道路车辆同属移动污染源范畴。

众所周知，随着各类非道路移动机械在生产、生活中的应用越来越广泛，对其进行污染物排放控制的需要也越来越迫切。从2014年10月1日起，针对非道路移动机械柴油机的减排新标准正式实施。标准要求，凡进行排气污染物排放型式核准的非道路移动机械用柴油机今后都必须符合标准第三阶段要求。 此外，自2015年10月1日起，停止制造和销售第二阶段非道路移动机械用柴油机，所有制造和销售的非道路移动机械用柴油机，其排气污染物排放必须符合该标准第三阶段要求。 而自2016年4月1日起，停止制造、进口和销售装用第二阶段柴油机的非道路移动机械，所有制造、进口和销售的非道路移动机械应装用符合该标准第三阶段要求的柴油机。

专家介绍。不同功率段的发动机满足国三标准要求需要改进的技术略有差异，较大的发动机可采用共轨、增压中冷、废气再循环（EGR）等技术；小型发动机可采用提高油泵、油嘴喷油压力，涡流室、增压中冷等技术。 而对于19kW以下的发动机，则要进行较大的技术升级和改进，比如重新设计新机型、提高油泵、油嘴喷油压力、涡流室、氧化性催化器（DOC）等。 应该说，大部分功率段发动机的达标成本约占整机成本的10%~15%左右，单缸机成本则需增加一倍左右。

此外，专家还向我们介绍了国二发动机和国三发动机的区别之处。

发动机排放是什么？发动机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）等有害气体，它们都是发动机在燃烧做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，促使发动机生产厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头。

从国家法规来看，国三发动机和国二发动机的区别在于发动机尾气排放有害物质含量的高低，国三发动机要低于国二发动机；从发动机的结构来区别发动机的不同，国三发动机和国二发动机供油系统不同，发动机尾气中有害物质的排放也不同。

国二发动机供油系统主要有油箱、进油管、油水分滤器、输油泵、滤清器、高压油泵、高压油管、喷油器、回油管等组成。使用机械式供油和校对喷油静态正时及喷油动态提前角。该系统主要缺点为：供油压力低，喷油静态正时不准确，喷油动态提前角不精确等。造成发动机容易冒黑烟和尾气排放超标。因此发动机生产商在采用了电控高压共轨和电控单体泵的供油技术后，发动机排放可以达到国家环保总局制定的汽车尾气排放国三标准。和将来的机动车污染物排放标准第四阶段限值奠定了技术基础。

电控高压共轨系统和电控单体泵系统有传感器，控制器，执行器和线束等四部分组成，具体工作方式为传感器负责参数收集后传输给控制器（ECU），控制器根据该发动机的特性和已经储存的数据对比后以最佳指令发出给执行器，执行器根据控制器发出的喷油量和喷油正时，使柴油机运行状态达到最佳水平。传感器，控制器和执行器之间的信号传输靠线束来连接。因为发动机采用了电控高压共轨和电控单体泵的供油方式后可以根据发动机的进气温、进气压力和温度、燃油温度、喷射压力等数据的收集，并根据发动机的运行状态实行最佳喷油量和精确的喷油角度来降低发动机有害气体排放。

因此在采用了先进的电控高压共轨和电控单体泵的供油控制系统后，可以实现国二发动机的机械式供油系统，不能根据温度和压力的变化来改变供油量和喷油动态提前角的缺点来加以弥补，降低发动机有害气体排放。

由此可见，新标准实施后，产生的环境效益也是非常庞大的。非道路移动机械用柴油机的污染物排放量进一步减少，第三阶段单机NOx减排量在30%~45%左右，第四阶段单机PM减排50%~94%。 第三阶段标准实施后，每年新增的非道路移动机械在其有效寿命（5年）内NOx将减排40万吨左右；如果第三阶段实施3年，则3年内生产的所有非道路移动机械，在其有效寿命内，NOx将减排120万吨左右。