非道路移动机械指的是包括农业机械、工程机械、发动机组等以发动机为动力的移动机械,与道路车辆一样是主要的污染源之一。目前非道路移动机械的应用越来越广泛,社会也愈加迫切的需要控制其污染物排放。据统计,国内非道路柴油机每年的增量为200万台,占国内五分之一的柴油消耗总量。排放出的氮氧化物每年达到两百万吨左右。本文主要对某型4缸柴油机的参数和结构进行了改进和优化,并进行了排放实验研究。通过对燃烧系统、喷油系统等的研究改进,以达到国三排放标准的要求。通过优化燃油喷射系统的影响因素,确定喷油器油嘴伸出量和启喷压力,选定喷油泵柱塞直径和凸轮升程,提高了喷油速率和喷油压力;降低预混合燃烧温度,减小初始喷油率,使NOx的排放量降低。优化喷油提前角,首先保证燃油消耗率,在此前提下减小喷油提前角,缩小滞燃期,使气缸内压力、温度上升速度减低,减少排放量,达到柴油机环保节能的目的。试验结果表明:通过对燃烧系统、燃油系统等进行全新的优化设计,燃烧室采用ω型大凸台缩口型式,喷油器采用1mm油嘴伸出量和26MPa启喷压力,喷油泵采用11mm柱塞直径和12mm凸轮升程,选定各工况最佳喷油提前角,提高柴油机燃烧效率,燃油消耗率减低了10%,使柴油机工作过程更加合理,使NOX排放量降低到2.74g/kW·h、CH排放量降低到0.6g/kW·h和PM排放量降低到0.3g/kW·h,使柴油机的经济性和动力性有了显著提升,而且也使得新机型达到了国三排放标准。