發動機和OEM設備在Tier 4中的含義

近年來，發動機的制造商一直面臨著許多一致的挑戰：包括對整個燃燒循環控制要求的不斷提高，額外組件的包裝在符合Tier 4標準的同時努力保持相同的間隔空間，由于散熱難度升高和氣流空間不足導致的發動機內部的氣溫上升增加和持續符合排放標準。今天，發動機和設備制造商也面臨著在保持合理成本的情況下，如何利用合適的技術根據發動機的特性和應用所規定的排放要求的挑戰。設備制造商現在需要選擇合適的組件及處理方案來滿足EPA的要求。例如，一臺挖掘機通常在滿額定轉速和負荷運行中，它利用CEGR、DOC和DPF技術以符合Tier 4的要求，同時一自卸型卡車將運行一個多樣化轉速的發動機且出現停機故障并僅利用SCR以符合標準。選定的發動機和后處理系統必須先通過符合氮氧化物及PM級別的測試和認證。

為了滿足并確保符合Tier 4標準，現在發動機將需要更多的電子元件，同時也可能需要較大電子控制模塊（ECM）來控制和監測附加的發動機的要求。發動機管理系統將需要進行顯著升級以便利用更快的處理功率，提高內存和獨特的編程和算法的標準，通過排放廢氣來控制來自獨立系統的發電機進氣。

目前正在開發和使用傳感器必然比傳統的傳感器更為先進。提高傳感器使用的便捷性和壽命，現在傳感器的精度要求可以說是傳統的兩倍標準（0.5％FS與1％FS）且環境溫度超過125℃的典型閾值。為了符合廢氣排放水平現在要求對傳感器進行集成，支配輸出和傳感器精度成為系統的一部分。傳感器也采取在發動機控制和排氣管理中發揮更重要的作用。在此之前，系統運行中超出容限的情況可能不被注意，并被認為是幾乎沒有問題的，但現在一旦超出容限就可以被定義為違規排放的行為。

潛在的傳感器壓力值與系統壓力（評估一個典型的為0～375 PSI的壓力傳感器，在225磅的系統壓力下該標準要求可提供在228.75和221.75磅之間（最多為1.67％的誤差）的任意位置的輸出。較新的要求能提供226.875和203.125磅之間的輸出（在0.82％的誤差）。在較低壓力下誤差放大，100磅在標準輸出結果中可能產生3.75％誤差的系統壓力，而輸出值保持在1.875％為新的傳感器的需求。）

傳感器如果遇到較高的工作溫度，其增加的熱量會導致在同一容積的排放增加，加大額外的后處理負荷。然而，目前這些傳感器的敏感部件通常不能滿足新的溫度要求，這可能導致系統運行超限甚至失靈。不精密的傳感器讀數會導致結果不符合Tier 4標準要求以及可能導致昂貴的設備故障、維護修理或在某些情況下會被罰款。