汽油发电机排放问题

   针对小型汽油机（功率为19kW及以下的汽油机），美国EPA于2009年开始实施排放法规（EPAIII）。这类发动机主要用于包括广泛的民用和商用机械、园林机械在内的，例如发电机、抽水机等。新法规加严了尾气排放的限值，规定排量大于236cc的发动机的HC+NOX的限制为7.9g/kW*h，比第二阶段的11.9g/kW*h下降34%；CO的排放限值为590g/kW*h，同时还增加了燃油蒸发排放的要求。

   EPAIII中规定，制造商必须在通过EPA规定的相关测试、取得EPA证书后，产品才可以批量销售，并且销售商需要遵守美国《清洁空气法》，保证产品达到法规要求，该要求包括一致性要求、排放耐久劣化等。若有违反，必将受到严厉处罚，包括巨额罚款、吊销EPA证书等。通用汽油发电机是一种典型的非手持式通机，且占比例较大，而EPAIII的实施必然对国内这类制造企业提出更大的挑战。

   鉴于此，降低排放成了各汽油发电机厂商亟待解决的问题。控制排放的核心是精确设定空燃比，各个工况的空燃比是否合理，直接决定了尾气污染物的生成量，因此只有根据不同工况，及时、准确地把空燃比控制在合理的范围内，才能降低排放。传统的化油器式汽油发电机虽然也能控制空燃比，但其空燃比调节存在盲区，无法精确控制所有工况的空燃比，而且化油器的一致性差，所以其只能通过增加尾气后处理才能使产品批量通过EPAIII的排放标准。但这种技术路线并未是从内燃机的燃烧本质上解决污染物生成问题。另外，随着发电机的使用，在灰尘、高低温等外界因素的影响，作为精密器件的化油器供油特性与出厂时偏差越来越大，导致其排放效果逐渐变差。而采用电子燃油喷射系统的汽油发电机，由ECU实时监测发电机运转情况，经过软件计算，以目标空燃比为控制核心依据，给出精确的喷油和点火指令，从本质上控制发动机的燃烧，从根本上解决了汽油发电机排放的问题，并且发电机ECU会根据电喷零件和发电机各种结构参数的偏移，采取自适应调节以保持与机械结构的统一，因此，无论从本质上、稳定性上以及劣化角度考虑，电喷技术无疑是应对EPAIII的必然趋势。

   同步发电机输出电压的频率和幅值都与发动机转速有着密切的关联，故其对转速稳定性的要求非常高。传统汽油发电机电子机械式的或调速机构为机械式，其转速调节的精度不高，且不同的稳态负荷下转速差异较大，以及在大负荷突变时的转速下降较多，有时甚至还会出现转速震荡现象。电子调速器存在机械式和电子机械式调速机构所没有的优点，其调节的稳态转速差异小，无震荡现象、恢复时间短，负荷突变时转速下降少，而且电喷技术在汽油发电机上的应用为电子调速技术的引入提供了良好的硬件条件，故其在电喷汽油发电机上的应用也将成为必然的选择。