基于排气热管理的柴油机氧化催化器升温特性

为研究柴油机颗粒捕集器(DPF)再生升温过程中所采用的排气热管理措施对柴油机氧化型催化器(DOC)升温特性及其他发动机性能的影响,选取低转速、中小负荷下的两个低排温的典型工况点进行试验研究。试验结果表明:增加次后喷油量对DOC入口排气温度影响较小,可提高DOC内部升温速率、缩短升温速率峰值到达时间,且负荷越大效果越明显;次后喷油量的增加能提高DOC对HC的转化效率,但由于HC基数的增多会导致DOC后的HC逃逸量增多;增加次后喷油量也会增加发动机的比油耗和加重发动机的机油稀释程度,需要合理控制次后喷油量;进气节流阀开度减小,节流作用增强,进气流量降低,DOC入口温度上升,DOC内部升温响应速度变缓但升温速率峰值增大。升温过程中,峰值温度出现在DOC中后部且温度梯度大。试验研究成果可为DPF主动再生方法及温升策略提供试验依据。     

NTP协同净化柴油机后处理技术研究综述

随着排放法规的日趋严格,柴油机排放污染物治理问题亟待解决。排放污染物主要通过后处理技术逐层净化,传统后处理技术中的柴油机氧化催化转换器(DOC)、柴油机颗粒物捕捉器(DPF)、选择性催化还原(SCR)技术在净化过程中存在冷启动效果差、对过量空气系数敏感、再生效果不理想及低温工况净化效果差等问题。在此基础上,论述了基于低温等离子体(NTP)协同净化的研究进展,分析了不同方案的净化效率及其影响因素。结果表明：NTP协同DOC可提高柴油机冷启动时的净化效率,同时降低催化剂对过量空气系数的敏感性;NTP协同DPF可促进系统的再生过程;NTP协同SCR可大幅提高系统低温工况下的净化性能。     

柴油机燃油催化微粒后处理器性能与再生

在车用0#柴油中添入铁基燃油添加剂(FBC),在一台配置无涂敷碳化硅微粒捕集器(DPF)的CA6DL2-35E3高压共轨重型柴油机上对其排放微粒进行捕集加载与再生试验.试验结果表明:在ESC-13工况测试循环下,采用低含硫量的欧Ⅳ0#柴油可实现DPF微粒捕集效率达90%.再生过程DPF中轴线出口位置具有最高燃烧温度,为...     

柴油机颗粒捕集器再生过程仿真模拟

对柴油机颗粒捕集器(DPF)再生过程进行仿真模拟,研究再生过程中不同排气流量、不同孔密度、不同喷油量对DPF压降、温度及碳载量的影响,分析了不同因素对DPF再生过程的影响。结果表明:排气流量越大,过滤孔密度越小,再生反应的速度越快;排气管中喷入一定燃油可以促进DPF再生速度和再生质量;在DPF再生过程中,由于载体入口端位置温度先升高,颗粒物的再生反应率先在此处发生,随后逐步向后面推进。     

基于正交试验设计的DPF再生特性影响因素研究

在柴油机微粒捕集器(DPF)的再生过程中,要保证DPF内压降损失、温度峰值及温度梯度不超过安全阈值.基于AVL FIRE软件建立DPF三维仿真模型,模型验证后对再生过程中DPF内部的轴向和径向碳烟沉积量变化和温度分布特性进行数值模拟研究;并应用正交试验设计方法,研究DPF入口温度、排气氧含量和初始碳烟量对再生特性的影响.研究表明:轴向越靠近后端剩余微粒沉积量越少,径向越靠近边缘剩余微粒沉积量越多;再生时,越靠近轴向后端壁面温度越高,越靠近径向边缘壁面温度越低;对DPF壁面温度峰值和剩余微粒沉积量影响程度最大的是入口温度,对压降损失峰值影响最大的是初始碳烟量.     

低温等离子体降低柴油机微粒和NO_x排放试验研究

为降低柴油机微粒(PM)和NO_x排放,基于介质阻挡放电原理设计低温等离子体(NTP)发生器;利用NTP,对加装柴油机微粒捕集器的柴油机进行试验研究.结果表明:该工况下,柴油机微粒排放的粒径分布呈单峰分布,93%的微粒是超细微粒;柴油机微粒捕集器(DPF)对微粒数量的捕集效率约为93.8%;NTP活性气体通入后,与未通入NTP的DPF下游微粒的数量密度相比,DPF下游微粒排放的数量密度减小了68%,粒径尺寸在25.5~124.1nm减小幅度相对较大,约为80%,微粒的几何平均直径也有所减小;DPF和NTP活性气体双重作用可在降低微粒排放的同时降低NO_x排放;微粒数量密度减小98%,NO_x转化效率约为57%.     

甲醇/柴油双燃料发动机超低排放集成控制试验研究

在一台非道路共轨柴油机上增设一套甲醇喷射系统,实现了甲醇/柴油双燃料燃烧模式,在非道路国Ⅳ排放法规稳态八工况（NRSC）测试条件下,利用尾气分析仪和FTIR对比研究了纯柴油模式和双燃料模式的排放特性,并系统分析了DOC+DPF+SCR后处理系统对双燃料发动机尾气排放的转化效率。试验结果表明:甲醇/柴油双燃料燃烧模式的NO_x和Soot排放明显低于纯柴油模式,而CO、HC、甲醇和甲醛排放却高于纯柴油模式;经过后处理系统后,对CO和HC排放的转化效率高于99%,同时NO_x和Soot的平均降幅分别为84%和90%,而双燃料模式的甲醇和甲醛排放能够被高效氧化,平均净化效率在90%以上。NRSC测试结果表明双燃料发动机加装DOC+DPF+SCR后CO、HC、NO_x和PM比排放指标均低于非道路国Ⅳ和欧Ⅴ排放法规限值。     

进气温度对车用柴油机排放性能的影响

为了研究中冷器冷却性能对增压中冷柴油机排放性能的影响,模拟了不同进气温度对烟度及NOx 排放性能的影响。试验中增压中冷柴油机上的中冷器为模拟中冷器,冷却方式为水冷,通过电磁阀控制冷却水的流量来控制进气温度。选取进气温度分别为35±3 ℃、45±3℃、55±3 ℃,在9个工况点(转速为1000、1500、2500 r/min,负荷为50%、75%、100%)下进行了试验。试验结果表明:随着进气温度的降低,柴油机的排气烟度降低,且随着负荷的增加,烟度降低更为明显;试验工况下NO 排放性能都得到了明显的改善。     

近后喷对高压共轨柴油机燃烧过程影响的数值计算

应用CFD模拟软件FIRE针对车用增压共轨柴油机在高负荷工况下采用近后喷策略的缸内工作过程进行了数值计算。分析了后喷量和主/后间隔角对燃烧过程的影响。研究结果表明,随着后喷量和主/后间隔角度的增加,缸内燃烧压力、放热规律及缸内温度曲线的峰值降低,燃烧重心推迟,燃烧噪音和NOx生成量减少,但经济性有所恶化。同时,增大后喷量一方面可使后喷燃油的贯穿距增大,在壁面附近高温缺氧区域内形成的燃油蒸汽增多,增加了后喷燃油的Soot的生成量,另一方面增强了对缸内流场的扰动效果,使得更多的氧气进入燃烧产物区,加速了Soot的氧化,因此选取适当的后喷量可以获得较低的Soot的生成量。后喷间隔过大时,Soot排放有明显增加的趋势。     

相继增压柴油机切换点排放性能数值模拟研究

为了研究相继增压柴油机在切换点工况下只有1台增压器工作(ITC)和2台增压器同时工作(2TC)的排放对比情况,应用GT-POWER和STAR-CD软件对其进行了多维数值模拟研究.着重对同工况下ITC和2TC的缸内温度场、排放物浓度场等参数进行对比分析,并给出了缸内压力曲线、放热率曲线以及缸内温度曲线.计算结果表明,由于...     

加载减速法分析柴油车NOx与烟度净化效果

研究简易工况加载减速法判别选择性催化还原系统(Selective?Catalyst?Reduction,?SCR)、废气再循环(Exhaust?Gas Recirculation,?EGR)、颗粒捕集器(Diesel?Particulate?Filter,?DPF)、氧化催化器(Diesel?Oxidation?Cat...     

Endpoint forecasting on composite regeneration by coupling cerium-based additive and microwave for diesel particulate filter

Numerical simulation has been carried out to investigate the major factors affecting the time of composite regeneration due to coupling cerium-based additive and microwave for diesel particulate f3ilter(DPF). Effect on the composite regeneration time from various factors such as mass flow rate of exhaust gas, temperature of exhaust gas, oxygen concentration of exhaust gas, microwave power and amount of cerium-based additive are investigated. And a mathematical model based on fuzzy least squares support vector machines has been developed to forecast the endpoint of the composite regeneration. The results show that the relative error of endpoint forecasting model of composite regeneration is less than 3.5%, and the oxygen concentration of exhaust gas has the biggest effect on the endpoint of composite regeneration, followed by the mass flow rate of exhaust gas, the microwave power, the temperature of exhaust gas and the amount of cerium-based additive.     

柴油机微粒捕集器再生控制策略研究

该文针对目前柴油机微粒捕集器再生控制的难题,设计了改进的柴油机尾气后处理装置,分析再生过程并提出喷油助燃催化再生的控制策略.实验表明,在车载工况下,这种再生控制策略能够准确把握再生时机,有效控制了再生温度的上升速率,确保再生过程平稳快速完成.     

稀土La0.9K0.1CoO3催化剂的电加热催化转化效果研究

柴油机催化转化器的转化效果依赖于催化剂的催化效果,而催化剂的催化效果和柴油机排气温度有很大的关系,柴油机在低转速、低负荷的工况下排气温度往往不能达到催化剂有效的工作温度。如何提高催化剂的工作温度,改善催化剂的催化效果是一个值得关注的问题,作者采用自制的电加热装置,用电加热的方式提高催化剂的工作温度以改善柴油机的排放,并且进行实际的发动机台架对比实验,对比加热前和加热后柴油机排放的变化情况,结果表明,对催化剂进行电加热后对排放改善的效果比较明显,尤其对于降低NO的排放效果比较明显。     

氧化催化器对生物柴油发动机性能影响的试验研究

对4100QBZL柴油机燃用柴油和生物柴油并安装氧化催化转化器（DOC）后进行了试验研究.结果表明：燃用生物柴油后,外特性和负荷特性下动力性和经济性有所下降,CO、HC和碳烟的排放均显著降低,而NOx的排放略有上升;加装DOC后,外特性和负荷特性下动力性和经济性变化不大,CO、HC和碳烟的排放明显降低,NOx也变化不大,但DOC对碳烟的转化率不如CO和HC;由于受温度影响DOC在负荷特性下的转化率不如外特性.     

基于分形理论的纤维材料微粒捕集器捕集效率模型

针对柴油机尾气微粒的分形特性,基于分形理论建立了纤维材料对尾气微粒的过滤效率数学模型,并证明了模型的正确性。应用该模型分析了纤维材料作为微粒捕集器过滤材料时的过滤机理、过滤效率和压降特性,研究了微粒分维数对过滤效率的影响。计算结果表明,柴油机尾气微粒的主要捕集机理为扩散和直接拦截,惯性机理的作用很小。纤维过滤材料对粒径为200～400nm的尾气微粒的捕集效率最低,为了提高这一尺寸范围微粒的过滤效率,应降低过滤流速、提高过滤温度以提高扩散机理的作用,并且减小过滤材料纤维直径、提高填充密度以提高直接拦截机理的作用。综合考虑材料捕集效率和压降,应尽量减小填充密度以降低压降,缩小材料纤维直径以提高捕集效率。     

柴油机微粒捕集器喷油助燃再生系统的研制

柴油机尾气中的微粒是一种对人体和环境极其有害的排放物,微粒捕集器是有效的柴油机微粒排放后处理技术.该文针对目前微粒捕集器再生系统存在的系统复杂、可靠性差等缺点,该文提出了基于氧化型催化转换器、微粒捕集器、添加剂的喷油助燃催化再生方案,对控制单元的电路和具体控制方法作了详细的论述.台架实验和实际路测结果表明,该再生系统能...     

不同工作条件对柴油机尾气污染物排放特性的影响综述

柴油内燃机的尾气排放是空气污染的重要来源之一,其中污染物主要包括颗粒物、氮氧化物、碳氢化合物、碳氧化合物等,这些物质在不同工作条件下的排放特征具有较大差异.对近5年来关于柴油机尾气污染物排放以及减排措施的研究进行搜集、整理和总结,主要讨论柴油机尾气污染物在不同工作条件(海拔高度、车速、发动机转速和负荷)下的排放特征.结...