满足日本排放法规的2．0L直喷式柴油机的开发——稀燃氮氧化物捕集催化系统的开发

为了满足严格的排放法规要求，开发了带稀燃氮氧化物捕集催化剂的排放控制系统；开发过程中的难点是如何在不影响驾驶性能的前提下实现过量空气系数的控制。介绍了新开发的过量空气系数控制系统，该系统已被应用于2．0L柴油机。这一新开发的排放控制系统满足了日本2009年排放法规的要求。     

过量空气系数对天然气发动机燃烧及排放的影响

研究了过量空气系数(λ)对天然气发动机燃烧及排放的影响。研究结果表明,当λ>1.2时,随着其不断加大,滞燃期和主燃期变长,放热率降低,NOx排放减少,CO和HC排放增多,发动机的热效率降低,比气耗加大;稀薄燃烧天然气发动机的各个工况都存在最佳的过量空气系数值,在该值下,发动机的NOx、CO和HC排放及比气耗都较低,排气温度很低,发动机经济性和可靠性最佳。     

摩托车国Ⅲ工况法排放技术路线可行性分析（1）

针对较低原始排放发动机,以稳态工况的过量空气系数控制及催化转化器转化效率为基础,在仅考虑化油器及二次补气阀本身控制误差情况下,分析了化油器技术路线的可行性,并对闭环电喷技术路线进行了对比;从理论和实测两方面分析了过量空气系数对尾气排放控制的关键影响。研究结果表明,相较于成熟的传统闭环电喷技术,化油器方案通过国Ⅲ排放法规不具备可行性。     

电控喷射单一燃料CNG轿车发动机的性能试验

研究了过量空气系数及点火时刻对某电控喷射单一燃料压缩天然气发动机的动力性、经济性和排放性能的影响.试验结果表明,在整个转速范围内,该发动机的有效燃料消耗率比汽油机平均降低了约17.7%,有效热效率平均提高了9.68%.在此基础上得到了在变过量空气系数和点火时刻下,该天然气发动机的燃烧、排放规律.     

采用新型过量空气系数传感器降低燃油耗

由于废气排放标准限值日益收紧,因此,废气传感器技术变得越来越重要,与此同时,汽车制造商对传感器的安装空间、测量精度和可靠性也提出了更高的要求。为了改善内燃机的环保性,Bosch公司竭力开发能满足未来要求的过量空气系数(λ)传感器,并已将新一代LSF Xfour型跃变式λ传感器推向市场。     

过量空气系数对燃料电池发动机输出特性的影响

以一个2kW氢一空质子交换膜燃料电池堆以及由此组成的发动机台架为研究对象，探讨了过量空气系数λ改变所导致的燃料电池堆和发动机输出特性的变化。结果表明，增大λ可提高电堆性能，当λ增大到2，0附近，电堆性能随λ增加速度明显减小，当λ＞3．0时，电堆性能基本上与λ无关。λ=2．0时能够得到最佳发动机净输出功率。     

有关稀薄燃烧

将过量空气系数从λ=1左右提高到λ远超过1.1的水平,可以降低发动机油耗并改善CO_2排放。据报道,空气对充量的稀释率达到50％时,可节油12％。这就是稀薄燃烧。稀薄燃烧发动机中,可将汽油喷在进气门前,也可直接喷入缸内。 过稀的混合气会给燃烧带来麻烦,所以存在稀薄燃烧极     

MPI+GDI发动机稀薄燃烧性能研究

为了研究甲醇替代比和过量空气系数对复合喷射发动机稀薄燃烧及排放特性的影响,本研究基于1台自行改造的包含甲醇进气道喷射和汽油缸内喷射(M PI+GDI)的光学复合喷射系统发动机,建立三维仿真模型,进行缸压试验验证,研究稀薄燃烧条件下不同过量空气系数和甲醇替代比下缸内燃烧和排放特性.研究结果表明:随着过量空气系数的增大,火焰传播变慢,放热率峰值出现也晚,后燃现象增强,缸内压力峰值降低且相位推迟,指示热效率呈上升趋势;CO和NO x排放下降,未燃碳氢化合物(THC)排放先降后升,过量空气系数为1.4时最低,原因是适当增加过量空气系数可使燃烧更充分,但是过量空气系数过大导致燃烧不稳定.随着甲醇替代比增加,缸内压力峰值不断增加且相位提前,高甲醇比例的燃料燃烧速度快,燃烧重心前移,排气温度降低,NO x排放增加,T HC排放先降后升,CO排放降低.研究结果为甲醇汽油复合喷射发动机的参数优化设计提供了理论依据.     

气缸壁涂加催化剂对均质压燃发动机燃烧特性的影响

通过修改CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对气缸壁涂有催化剂的HCCI燃烧过程进行了数值计算。对比分析了缸内催化燃烧对HCCI发动机的着火时刻及NOx排放的影响;讨论了当气缸壁涂有催化剂时进气温度、进气压力、压缩比、过量空气系数及催化剂种类等多种工况参数对HCCI燃烧特性的影响。     

废气再循环在汽油机上的潜力

随着实际车辆行驶排放法规的推出,对废气排放具有重要意义的发动机特性曲线场范围明显扩大。与此同时,在小型化发动机上还涉及非化学计量比运行范围。Mahle公司在现代量产废气涡轮增压汽油机上,通过适当使用高压和低压废气再循环,以过量空气系数λ=1实现广泛且燃油耗优化的运行。     

采用分子筛SCR催化器降低柴油机NO_x排放的试验研究

在1台6缸柴油机上进行了十三工况各选定氨氮比(N_(SR))下的两种分子筛SCR催化剂催化活性的试验研究,分析了两种分子筛SCR催化剂的低温催化活性和NO_x转化效率受温度、空速以及HC转化效率影响的规律。结果表明:t=250℃时,空速对NO_x转化效率影响较小;由于受温度的影响,在N_(SR)值为1.0的情况下Cu基与Fe基分子筛的NO_x转化效率最高分别为88%和78%,Cu基SCR催化剂较Fe基SCR催化剂有较好的低温催化性能;t=250℃时,Fe基分子筛催化剂的抗HC中毒能力不如Cu基分子筛催化剂。t=350℃时,NO_x转化效率受空速与温度的双重影响,两种SCR催化剂的最高NO_x转化效率分别出现在空速为115 060 h~(-1)和90 400 h~(-1)时;t=350℃时,Fe基分子筛催化剂比Cu基分子筛催化剂对HC更加敏感。     

废气再循环对天然气发动机性能影响研究

利用1台增压中冷天然气发动机,在2 840 r/min,75%和50%负荷、过量空气系数a为1.1~1.3稀混合气条件下研究了EGR对天然气发动机性能影响。结果表明:不同负荷和a下,随着EGR增加,NOx排放迅速降低,与单纯采用空气稀释相比,稀混合气加EGR联合稀释的方式更具降低NOx排放的潜力,75%负荷、a=1.3发动机达到稳定运行界限时(循环变动系数为10%)NOx排放降低到0.3 g/(kW.h),而单纯采用空气稀释时只能降低到1.92 g/(kW.h);当EGR率小于10%时,随着EGR增加,HC和CO排放缓慢增加,有效热效率缓慢下降,当EGR率超过10%后,HC,CO排放增加和有效热效率下降的速度都加快。小负荷时产生的NOx排放较少,且达到相同NOx排放目标值时所需的EGR量也较少,但是会产生较高的HC和CO排放及较低的热效率。     

乙醇HCCI发动机工作区域的模拟研究

应用0-D单区HCCI发动机模型耦合乙醇氧化反应详细化学动力学机理,对乙醇HCCI发动机的工作区域进行了模拟研究。确定了由过量空气系数(φa)和EGR率表示的HCCI工作区域,分析了工作区域内的排放性能、动力性能以及指示热效率。研究结果表明,在无EGR的工况下,从a=3.2到φa=8.5乙醇可以实现HCCI燃烧,φa<3.2时,出现爆震,必须加入EGR才能抑制爆震燃烧,最大的EGR率达到52%。在HCCI工作区域内,NOx排放较低,最大排放为140×10-6,CO排放较高,φa和EGR率对其影响很大。工作区域内的热效率较高,最大可达到34%,指示平均有效压力受EGR的影响较大,最大峰值达0.5 MPa。     

电喷摩托车用三元催化剂的开发及适应性研究

三元催化剂的空燃比窗口越宽,适应发动机空燃比变化的能力越强,三元催化净化效率也越高.可以通过向催化剂中引入高性能的储氧材料、优化贵金属与各种助剂间的协同作用等,来提高催化剂的储氧能力,进而拓宽催化剂的空燃比窗口,是车用三元催化剂研究的热点和难点之一.     

摩托车蜂窝陶瓷载体催化剂结构、性能评价与计算机辅助设计

建立了包含催化剂温度特性、空燃比特性和空速特性在内的摩托车车用排气催化剂工作性能模型,给出了载体的开口率、内部表面积、排气阻力等性能参数的计算公式,及在实际应用中对催化剂催化性能、耐久性能及失效原因的分析方法及计算机辅助设计方法。     

摩托车国Ⅲ催化剂涂层性能的改善试验

我国摩托车污染物排放法规日趋严格,催化剂作为污染物控制装置中的一部分所承担的压力大大提高.新型的、满足国Ⅲ排放标准的催化剂要求起燃温度低、耐久性好,通过改进催化剂涂层来优化催化剂老化态的起燃温度及耐久性,达到催化剂耐久性的提升.     

满足欧Ⅲ/Ⅳ排放限值的FD三效催化剂

将FD三效催化剂与国外现有的商品催化剂进行了比较,结果表明FD催化剂具有良好的初活性和优异的高温耐老化性能。介绍了FD三效催化剂在江淮瑞风商务车HFC6470AH上的欧Ⅲ排放匹配试验情况,分析了净化器的起燃时间特性和排放温度特性。试验结果表明采用紧耦合加主净化器能够达到欧Ⅳ(Ⅰ型)排放限值,采用主净化器能够达到欧Ⅲ(Ⅰ型)排放限值。     

摩托车尾气催化净化技术原理与应用

催化净化系统是摩托车尾气排放控制的最有效方法。在催化剂涂层中,一般添加稀土La、Ce和Ba、Zr等基本金属做为稳定剂和助催化剂,以改善涂层的热稳定性和增加储氧功能。所用贵金属活性组分多为Pt、Rh。为了保证摩托车催化剂的催化效果,必须进行发动机化油器的技术匹配,以改善空燃比,降低原始排放;在应用催化转化器时,须考虑催化剂的工作特性和有必要配装     

混合气浓度对CNG发动机性能影响试验研究

在CA4102增压中冷电控多点喷射单燃料天然气发动机上进行了不同混合气浓度对发动机性能影响的试验。试验结果表明:当过量空气系数(a)从1.1变化到1.54时,小负荷工况下发动机的最大燃烧压力变化不大,大负荷时发动机的最大燃烧压力降低,放热率峰值降低,燃烧速度变慢,燃烧滞后。随a的增大,CO排放先减少后缓慢增加;NOx排放减少,在a=1.5时,NOx排放接近于0;a较小时HC排放基本没有变化,在a>1.5时,HC排放急剧上升。燃气消耗率随a的增大呈现增加的趋势,当a>1.4以后增加显著。     

NH_3-SCR钒系催化剂的制备及脱硝性能研究

为了有效控制柴油机NOx排放量,采用等体积浸渍法制备了一系列不同组合含量的钨基催化剂及掺杂不同过渡金属M的改性催化剂M-V2O5-WO3/TiO2(其中M可以是Ni,Zr,Fe,Cu),分别对两类催化剂进行了SCR脱硝活性测试,并进一步用XRD,TEM和NH3-TPD对催化剂进行了表征。研究表明,催化剂掺杂金属Zr时的催化效率较高,在低温(150℃)时也有较高的活性。催化剂活性增加的原因可能是掺杂金属Zr加强了V,W及载体TiO2的分散性,提高氧化还原能力和表面酸性,从而促进SCR性能。