DPF再生对柴油机性能的影响

非道路国四柴油机主要有两种控制技术路线:DOC+DPF+SCR与EGR+DOC+DPF,由于国四排放标准中PN限值,DPF技术运用成为首选。从柴油机排气温度对DPF再生的影响、柴油机排气流量对DPF再生的影响、柴油机尾气中NO_(2)含量对DPF再生的影响、柴油机尾气中O_(2)含量对DPF再生的影响和不同微粒对DPF再生特性的影响方面进行分析,阐述DPF再生对国四柴油机性能使用的重要影响,为非道路国四柴油机DPF结构优化和国四拖拉机使用提供参考。     

排放达国Ⅴ重型柴油机开发技术研究

为了满足重型汽车国Ⅴ排放法规要求,基于达到国Ⅳ排放标准的一款小型柴油机平台,进行开发国Ⅴ柴油机的技术开发研究,匹配大于3.5吨的国Ⅴ卡车或物流商用汽车。柴油机采用增压中冷、四气门、双顶置凸轮轴、VGT增压器、高压共轨燃油喷射、电控水冷EGR等结构设计,采用氧化催化器EGR+DOC+DPF(颗粒捕集器)或DOC+SCR(选择催化还原技术)的排放技术路线。     

非道路柴油机实现欧ⅢB排放的技术路线研究

已达到欧ⅢA排放水平的非道路柴油机实现欧ⅢB排放有两条基本路线:EGR+DPF和燃烧优化+SCR,本文基于现有的试验数据、实施情况及其它相关资料,针对37 kW以上功率段的机型,讨论了上述两种路线的优劣及可行性。     

东方红高端发动机集结中国国际内燃机展

在2021年第20届中国国际内燃机及零部件展览会上,东方红柴油机携LR系列、YM系列、YTN系列三大平台6台非道路国四高端发动机亮相,展示了雄厚的研发实力和卓越的研发成果。在国家"双碳"目标引领下,东方红柴油机正在努力探索一条非道路动力环保升级之路。据介绍,东方红国四系列柴油机采用EGR+DOC+DPF或DOC+DPF+SCR技术路线组合,功率覆盖50—550Ps,广泛应用于非道路,包括农业机械、工程机械、防爆车辆及船用发电机组等领域。     

车用柴油机满足国Ⅳ排放技术方案的试验研究

对一款满足国Ⅲ排放的高压共轨柴油机加装废气再循环(EGR)以及氧化催化转化器(DOC)和颗粒氧化催化转化器(POC)进行排放升级,通过台架试验研究升级后的柴油机的排放特性。试验结果表明,改造后柴油机的排放水平达到国Ⅳ排放要求。     

柴油机后处理DOC+DPF性能试验研究

在一台非道路国四用高压共轨柴油机上,利用试验台架研究了柴油机后处理柴油氧化催化器(diesel oxidtation catalyst,DOC)、柴油颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)在不同温度条件下内部的化学特性。结果表明,在一定温度条件下,DOC对未燃HC、CO具有较高的转化效率,对NO的催化氧化效率随温度升高先升后降;同时,催化剂和NO2有助于降低炭烟燃烧所需的化学活化能,提高炭烟燃烧速率。研究结果对深入理解柴油机后处理DOC+DPF的工作过程具有重要的指导作用。     

柴油机后处理装置高海拔试验研究

搭建了重型柴油机加装DPF,CDPF,DOC+CDPF的高原试验台架,研究分析了发动机性能、后处理装置的温度和压差。结果表明,加装3种后处理装置,发动机动力性和经济性均有不同程度下降,其中DOC+CDPF下降幅度最大;3种后处理装置排放性均有不同程度改善,其中碳烟捕集效果均比较高,加装CDPF和DOC+CDPF的后端CO排放均趋近于零;DOC+CDPF方案中,CDPF前端的温度明显升高,促进碳烟在CDPF中再生;随转速的升高,单独加装CDPF前后端压差不断增大,在高转速时逐渐平稳,DOC+CDPF方案中,CDPF前后端压差先增大后趋于平稳再逐渐减小,综合性能DOC+CDPF方案最好。     

EGR技术在自然吸气柴油机上的应用

提出一种将废气再循环EGR技术应用于自然吸气柴油机上的可行方法,通过在某柴油机上进行匹配EGR系统的试验,使NOx排放大幅度降低,并且平衡了和PM的矛盾关系,最终达到了欧ⅢA非道路用柴油机排放法规要求。     

应对未来挑战的柴油机技术进展

达到新验证循环确定的欧6d排放法规和实际驾驶排放循环的要求,是汽车内燃机面临的一大挑战。因为柴油机具有优质的低燃油耗特性,所以,其在实现欧洲2020年二氧化碳车队排放目标上可以起到重要作用。使柴油机在极端条件下也能完全控制氮氧化物排放,减少整机成本和复杂度,降低二氧化碳和氮氧化物的排放是柴油机技术发展的突破点,可以在排气后处理系统和燃烧系统两个方面寻求突破。文章模拟分析燃烧室和喷油系统,选择了最具潜力的结构和系统在发动机试验台上进行测试。以氮氧化物存储催化转化器和柴油机颗粒捕集器DPF为基础,开发了一种将选择性催化还原SCR安装到捕集器紧耦合位置上的新型后处理系统(SCRF),即将SCR与DPF集成到1个独立组件上。先进燃烧系统与高效SCRF后处理系统组合表明了柴油机在降低燃油耗的同时保持极低氮氧化物排放水平的潜力。     

柴油机DPF驻车再生过程中缸内后喷策略试验研究

在一台非道路国四用高压共轨柴油机上,利用试验台架研究了柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)驻车再生过程中缸内后喷策略对氧化型催化转化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口、DOC出口的温度及排放的影响。结果表明,合适的近后喷角度、油量对提升DOC入口温度、降低DOC入口未燃HC效果显著;同时,合适的远后喷角度、油量对提升DOC出口温度,DOC出口未燃HC效果显著。研究结果对柴油机DPF驻车再生缸内后喷策略的制定和优化提供了重要的指导作用。     

非道路柴油机欧ⅢB排放方案设计及试验研究

以非道路YD4N柴油机为例,首先进行原机性能参数调整和优化燃烧技术参数,然后在"电控高压共轨系统+SCR后处理系统"技术路线下,进行排放后处理试验研究。试验结果表明,高压喷射可以使发动机微粒排放有明显改善,SCR是目前最具潜力的NO_x还原技术,采用"电控高压共轨系统+SCR后处理系统"可以使非道路柴油机达到欧ⅢB排放指标,是一种有效可行的技术路线。     

YC6105增压中冷柴油机EGR系统的试验研究

为了降低柴油机的氮氧化物排放,作者设计了一套新型的并联文丘利管EGR系统,装在YC6105ZLQ增压中冷柴油机进行试验。试验研究了EGR率对发动机性能和排放的影响规律。根据试验选出了各个工况下的最佳EGR率,并把最佳EGR率下的排放与原机进行了比较。试验结果表明,与原机相比,加入EGR以后,NOx排放降低17.26%,达到了较为理想的效果。     

POC、DOC对农用柴油机气体排放的影响分析

为降低农用柴油机尾气气体排放对大气的污染,在已有研究的基础上,选择农用柴油机进行ESC(欧洲稳态测试循环)试验,研究POC(氧化型颗粒物催化转化器)与DOC(氧化型催化转化器)对柴油机气体排放的影响。从光管、POC、POC+DOC三个方面研究柴油机尾气排放特征,并将各项数据进行比较分析。通过ESC循环试验可知,相对光管,不论是单独使用POC还是将POC与DOC相结合使用,都会大大降低农用柴油机气体CO、HO的排放量,在POC+DOC状态下,CO、HO在尾气排放中的值分别从0.6%降至0%左右、1.7%降至0.11%,因此可知POC+DOC的结合运用在农用柴油机转换中的效率最优。     

怠速工况下氧化型催化转换器辅助DPF再生方法

在柴油机颗粒物捕集器(DPF)前端安装氧化型催化转换器(DOC),通过在氧化型催化转换器前端喷入柴油来提高柴油机尾气温度,并通过降低柴油机尾气流量进一步提高尾气温度,可以实现柴油机颗粒物捕集器再生.整个再生系统由喷油器、氧化型催化转换器和柴油机颗粒物捕集器组成.在发动机台架上对该再生方法进行系统试验研究,包括再生时氧化型催化转换器的升温特性、喷油流量与温度升高幅度的关系、DPF再生过程和再生方法的燃油经济性及二次污染.结果表明怠速工况下DOC辅助DPF再生能顺利实现,再生过程消耗柴油120.5 g,再生过程中排放的CO和HC分别为12.4g和1.1g.     

基于DOC+SCR的柴油机尾气污染物脱除研究

发电机的不同会导致一些颗粒分析、烟气分析仪等设备的测试结果也会不同,对于加装DOC以及SCR柴油机在规定的转速时间内出现的排放特点可能就会不同。本文主要对在不同功率以及不同的排放量条件下探究了温度对DOC的影响程度,以及在具体的什么温度范围内,对于SCR的影响可能达到最大值,到温度高于某个最大值时,脱硝率可能会达到全部的相关数据进行分析,得出结论。     

农用柴油机后处理装置快速老化方法

使用掺入机油的柴油作为农用柴油机燃料，采用高负荷运行工况，以实现快速模拟机油大量消耗情况灰分所造成的影响加速老化过程，研究一种简单高效的柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalysts，DOC）、柴油机颗粒物过滤器（diesel particulate filter，DPF）快速老化方法，缩短DOC、DPF的耐久性测试和评价周期。设置对照试验组，通过对比分析DOC、DPF的净化效率和劣化率，并结合扫描电镜、能谱分析对DOC、DPF的内部通道及元素组成进行表征分析。结果表明，该方法能够加速劣化DOC和DPF，实现DOC、DPF的快速老化，缩短DOC和DPF的耐久性性能测试和评价周期，大大降低测试成本。      

非道路柴油机SCR后处理系统试验研究

以非道路4R2U柴油机为例,首先进行原机性能参数调整,以及优化燃烧等技术参数调整,然后在SCR技术路线下,进行排放后处理试验研究。试验研究表明,在采用传统机械直列泵前提下,排放指标很难达到非道路欧ⅢB排放标准;若采用高压共轨系统,再采用SCR技术路线,理论上是可以达到非道路欧ⅢB排放标准的。     

非道路国四柴油机后处理开发与关键技术

介绍了非道路国四标准实施的背景，对目前非道路国四柴油机的技术路线、后处理结构型式进行了分析和展示。对后处理的关键技术包括DOC、DPF、后处理载体材质及体积选型、DPF再生技术、SCR以及东方红非道路国四柴油机应用及验证情况作出分析。     

拖拉机用DPF系统的设计与匹配试验

对拖拉机匹配柴油机颗粒捕集器(DPF)系统进行了研究,并根据拖拉机的使用环境与工作特点,设计了适合其使用的DPF系统。重点对DPF系统的主体结构进行了设计,并通过CFD软件仿真进行了相应的优化,使进入氧化型催化转化器(DOC)载体端面的均匀度系数达到了0.949。同时根据DPF主动再生需要,设计了HC喷射系统,达到了精确计量HC喷射量的目的,并很好地解决了排气管喷油再生方式中喷嘴结焦的问题。     

非道路柴油机欧ⅢA排放方案设计及试验研究

设计了一种成本低、对发动机本身改动小、可以实现非道路欧ⅢA排放标准的技术方案。通过一个小型控制器,从PM信号集成泵采集转速、负荷等信号,从而实现对电动EGR阀的精确控制。通过LR4A3EP柴油机试验证明,本方案可达到非道路欧ⅢA排放标准,相对高压共轨系统来说,能大幅度降低成本,促进PM泵产品升级换代。