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小型非道路柴油机排放技术路线综述

摘要：ＧＢ２０８９１—２００７（非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限

值及测量方法（中国Ｉ、Ⅱ阶段）》已经实施，为满足此法规，探讨一种开发低

成本柴油机的路线。

关键词：小型非道路柴油机排放控制

1.引言

能源与环保是当今世界发展的两大主题。随着社会经济的发展，非道路用柴

油机的污染物排放问题日益得到人们的普遍关注。世界主要国家均制定了非道路

用柴油机的排放法规。要满足未来更严格的排放法规，需要对原有机型进行技术

升级，进行排放控制研究。

随着全球工业高度发展，环保已经成为人们最为关注的问题之，各国家和地

区都先后推出了本地的环保法规来保护我们的地球。然而在城市大气污染中汽车

和工程机械的污染是不可忽视的一分，发达的国家首先在汽车上执行了排放法

规，而后在工程机械其它内燃机动力设备上执行。我国在汽车和工程机械排放法

规执上相对较晚，但从这几年汽车排放标准推进的进度来看是很快。

中国农业的日渐现代化，小型非道路柴油机在农业上得到了广泛的应用。由

于小型非道路柴油机的应用，节省了大量的劳动力，提高了我国粮食的产量，农

业机械化是我国农业的必然趋势，所以小型非道路柴油机在我国还有很广泛的发

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展空间。

2.排放的法规

目前世界上非道路用机动设备排放标准以美国和欧盟的标准最具代表性。美

国是世界上治理尾气排放最早的国家。1964年，美国加利福尼亚州在世界上率

先迈出了控制车辆尾气排放的第一步，1970年美国国会通过了“净化空气法案”，

并组建了美国联邦环保署(EPA)。同年，欧洲和日本也制定了相应的排放控制标

准。此后的几十年，各国都相继制定了越来越严格的汽车排放标准。但非道路用

机动设备尾气排放引起的空气污染问题，并未引起人们的重视。直到20世纪90

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年代，欧美国家才开始着手研究和限制非道路用机动设备的尾气排放。

非道路用柴油机的排放法规在美国最为严格，目前仅有美国和中国对所有功

率段柴油机都提出其排放限值。中国的国家标准GB20891-2007给出了中国非道

路用柴油机排放Ⅰ阶段和Ⅱ阶段的限值。美国、欧盟、日本的≤37kW的非道路

用柴油机法规排放限值如表1、表2和表3所示，中国现行的≤37kW的非道路用

柴油机法规排放限值如表4所示。分析表1～表4可以看出，美国是控制排放最

严的国家，最早提出控制非道路用柴油机排放。我国单缸柴油机产量最大，按功

率计算占总产量的近40%，因此从保护环境的角度出发，对全功率段提出排放限

值要求是非常必要的。但我国起步较晚，以2009年10月执行第Ⅱ阶段限值为例，

它与美国2000年开始执行的第Ⅰ阶段限值是相同的，两者相差10年。日本和欧

盟等国小功率、单缸柴油机用量较少，欧盟对18kW以下的柴油机尚未提出排放

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法规限值。

表1美国≤37kW的非道路用柴油机法规排放限值

柴油机功率/kw阶段实施年份COHC+NOxPM

Tier120008.010.51.00

P＜8Tier220058.07.50.80

Tier420086.67.50.40

Tier120006.69.50.80

8≤P＜18Tier220056.67.50.80

Tier420086.67.50.40

Tier1