降低稀燃汽油机NOx排放技术进展

节能和环保的要求，使得稀燃技术越来越受到人们的重视。然而，由于稀燃的富氧燃烧，使得NOx排放降低较小。介绍了国内外降低稀燃汽油机NOx排放技术的进展情况。     

车用汽油机稀燃技术及其NO排放控制分析

本文就车用汽油机稀薄燃烧系统及其带来的排放控制技术问题，重点分析和介绍了控制稀燃发动机过多的N0x排放的新措施和新进展，并对各种N0x催化转化技术进行了分析和展望。     

吸附还原法降低稀燃汽油机NOx排放的研究

为了使稀薄燃烧这一汽油机节能技术导致的NOx排放量过高问题得到解决,介绍了传统燃烧方式汽油机上的三效催化转化技术、工业中的NOx的直接催化分解技术和柴油机上使用的NOx选择性催化还原技术,分析了它们在稀燃汽油机上使用时存在的问题.在此基础上,探讨了NOx的吸附还原催化技术,并根据基本催化反应机理,对吸附还原剂的活性组分、储存组分和载体进行优化改进,设计了高效净化NOx的技术方案.     

吸附还原催化系统降低稀燃汽油机NOx排放试验研究

采用NOx吸附还原催化器和传统的三效催化器组合而形成的新型催化转化系统,在一台改装的产品四气门电控燃油喷射准均质稀燃汽油机上进行了催化技术降低稀燃汽油机NOx排放的试验研究.试验结果表明当t稀t浓=200 s20 s时,仅用NOx吸附还原催化器或三效催化器位于吸附还原催化器之后的催化器布置可以使稀燃汽油机的NOx排放降低到300×10-6左右,降低62.5%,而三效催化器位于吸附还原催化器之前的催化器布置可以大幅降低稀燃汽油机的NOx排放,达到50×10-6左右,降低93%.而且随着t稀t浓绝对时间的减小,稀燃汽油机的NOx排放浓度降低.稀燃汽油机转速和负荷增大,NOx排放浓度增大,NOx催化转化率CNox减小.     

催化技术在降低汽油机排放方面的应用

本文介绍了当前催化技术在改善和降低汽油机排放方面的应用情况，指出：催化技术是改善汽油机排放的一种有效措施和重要手段。     

稀燃汽油机运转工况对吸附还原法降低NOx排放的影响

应用传统的三效催化器和稀燃NOx吸附还原催化器组成的新型复合尾气催化系统对稀燃发动机不同转速和负荷工况下的排放特性和燃油经济性的影响进行了实验研究．结果表明：稀燃发动机转速对其有害气体排放和燃油经济性的影响与稀燃吸附还原催化转化器稀燃运行时间与浓燃还原运行时间比值大小和绝对时间大小有关．稀燃发动机负荷大小是影响稀燃发动机排放特性和燃油经济性的主要因素,负荷越大,NOx有害气体排放浓度越高,NOx催化转化率越小,燃油经济性越好．     

ECPT系统对柴油机微粒和NOX排放的影响

在X195柴油机上建立以废气再循环、燃烧净化器加捕集器形成的ECPT系统。在发动机试验台架上测量了ECPT系统对柴油机排放(主要是微料、N0x)的影响。试验结果表明：在适当的废气客积比的情况下，ECPT系统很明显地降低了柴油机排气中微粒和N0x，解决了净化微粒和N0x这一对不可调和的矛盾。     

稻壳锅炉设计中NOX生成及排放控制措施的分析

从稻壳燃烧的燃烧特性简述了燃烧中N0x生成机理，并指出了目前控制N0x生成及排放的两种方法。其中，着重分析了燃稻壳锅炉在设计中对N0x生成及排放所采取的控制措施。     

活性碳纤维负载金属氧化物降低汽油机NO的试验研究

在研究活性碳纤维本体、硝酸浸渍和负载金属铜氧化物ACF脱除NO试验的基础上，进一步研究了它负载其它金属氧化物及铜-钴和铜-铈复合金属氧化物ACF降低NO的作用。试验结果表明：不同金属氧化物的引入可大大提高活性碳纤维脱除NO的性能；负载铜-钴和铜-铈复合金属氧化物／ACF中的两种组分有协同效应，在一定温度下具有很高的反应活性和更长的寿命；以50：50(铜：铈)混合溶液浸渍ACF脱除NO效果最佳。对所选样品在发动机台架上进行了验证试验。     

降低稀燃汽油机NOx排放的试验研究

设计了一种新型催化转化系统并对一台改装后的电控燃油喷射四缸16气门稀燃汽油机进行了降低NOx排放的试验研究。试验结果表明：该催化转化系统可以有效地降低稀燃汽油机的NOx排放。在中低转速、中小负荷即稀燃发动机常用工况下，NOx催化转化率最高可以达到97.3％。     

催化剂组合控制稀燃汽油机排放策略的试验研究

采用不同分子筛催化剂的组合和机内净化的综合控制策略,对汽油机稀燃排放的控制进行了试验研究.试验的催化剂种类包括Cu-In-ZSM5、Ir-ZSM5、Cu-Co-ZSM5、Pd-In-ZSM5、Ni-Cu-ZSM5等.试验考察了空速比对NOx转化效率的影响.综合应用以HC为主要还原气体并可产生CO排放的分子筛催化剂如Ni-Cu-ZSM5、Cu-Co-ZSM5等,和CO、HC协同还原NOx催化效果较好的分子筛催化剂如Ir-ZSM5、Pd-In-ZSM5等,在合适的条件下可以实现70%以上的NOx转化率.催化后NOx浓度降至150×10-6以下.同时与当量空燃比燃烧时相比仍可节油8%～10%.多种催化剂的综合使用,使得催化活性随温度变化的规律变得复杂.     

火花点火发动机实现稀薄燃烧的技术措施

本文介绍了火花点火发动机稀薄燃烧的特点及实现稀薄燃烧所采用的关键技术措施，文章指出：实现稀薄燃烧是提高车用火花点火发动机的经济性和改善排放性能的重要途径。     

电控喷射稀燃天然气发动机的开发

进行了发动机进气系统、燃烧系统、天然气供给系统、点火系统和电控系统等的设计。研究了天然气发动机稀薄燃烧规律,提出了空燃比分区控制的稀薄燃烧控制方案,实现了不采用EGR情况下NO,排放物的有效控制,仅通过匹配氧化催化转化器,使发动机排放达到了欧Ⅲ（ESC）法规要求。试验结果表明,CA6SE1—21N天然气发动机不仅达到了原柴油机的标定功率水平,而且具有良好的可靠性。     

汽油机稀薄混合气燃烧的(火用)分析

本文介绍一种应用热力学第二定律计算汽油机气缸中工质(火用)的方法,并以此研究和分析汽油机稀薄混合气燃烧时热效率随空燃比、压缩比、涡流比和点火正时变化的原因。结果表明,(火用)分析对加深理解热效率的变化及其如何提高是有帮助的。     

稀燃天然气掺氢发动机的热效率与排放特性

为了分析在天然气中掺入不同体积比的氢气对发动机经济性和排放性的影响,在一台6缸火花点火天然气发动机上开展了体积掺氢比在不同工况下对热效率和排放特性影响的试验研究.结果显示掺氢可以拓宽发动机的稀燃极限,提高燃烧速度,使得最佳转矩点火提前角(MBT)相对推迟;在点火提前角不变的情况下掺氢对热效率没有明显优势,而且会使NOx排放升高.而在MBT时,掺氢可以一定程度上提高发动机的指示热效率,降低未燃CH4和CO的排放,改善NOx与未燃碳氢(主要为CH4)的trade-off关系.掺氢的优势还体现在可以让发动机高效的工作在更稀的情况下,从而有利于降低NOx的排放和传热损失.     

二次喷油过程对稀燃汽油机性能影响的试验研究

利用气道内燃油二次喷射技术可以在气缸内形成准均质稀混合气，改善汽油机稀薄燃烧过程。在一台4缸16气门发动机上，利用自主开发的电控系统，固定两次喷油总量，改变两次喷油比例和二次喷油时刻等参数，可以实现对二次喷油过程的优化，改善混合气形成，从而改善燃烧过程，扩大稀燃极限。采用不同喷油比例，在不同空燃比时实现的节油率为7．7％～19．2％。空燃比越大，二次喷油比例对燃油经济性的改善越明显。选择合适的二次喷油时刻，在气流运动的作用下，有助于对火花塞附近区域混合气进行有效加浓。