柴油机Urea-SCR催化器转化效率影响因素研究

为了研究影响选择性催化还原(SCR)催化器氮氧化物转化效率的主要因素,运用计算流体动力学(CFD)和化学反应动力学的方法,对催化器载体表面的选择性催化还原过程进行了数值仿真和试验验证.结果表明,温度是影响SCR催化器氮氧化物转化效率最主要的因素,SCR催化器的最佳反应温度在350 ～ 450℃之间,空速对SCR低温转化效率有一定影响,增加NO2的浓度可提高催化器的转化效率,但NO2与NOx的体积比需控制在50％内.     

柴油机SCR技术控制的研究

柴油机选择性催化还原(SCR)技术具有的经济性,对硫的低敏感性,无疑将成为减少机动车NOx排放最有前景的方法之一。介绍了柴油机SCR的机理,影响SCR转化效率的主要因素。针对我国SCR技术提出了喷射控制策略及其瞬态喷射修正方案。     

车用柴油机Urea-SCR系统降低NO_x的试验研究

首先介绍了Urea-SCR系统的工作原理及其构造;然后在发动机台架上对装有SCR后处理系统的国Ⅳ柴油机进行了相关的试验研究。稳态循环ESC试验结果表明,利用开环控制策略下的SCR技术能使NOx排放降低率达到65%以上。同时对尿素与燃油的消耗量以及氨气的泄露情况分别进行了比较和分析,试验表明,本套SCR系统消耗的尿素水溶液仅占燃油的5.8%,即柴油车运行100 km大约消耗2.5 L尿素溶液,且系统氨的排放小于10×10-6。     

柴油机SCR开环控制系统尿素计量脉谱标定方法

在设计某型号国Ⅳ柴油机选择性催化还原系统SCR时,为了快速标定SCR控制器,采用空间填充试验设计得到130个优化工况点,使试验规模减小了2/3。基于排放特性试验数据库和催化器特性试验数据库,利用神经网络开发了目标柴油机排放模型和催化器模型。基于催化器模型,通过多目标优化计算得到尿素计量脉谱,ESC循环试验证明所标定的脉谱精度满足控制要求。     

SCR控制策略的研究

SCR作为目前欧Ⅳ排放的主流技术已经越来越受到国内企业的重视。本文根据SCR的反应机理建立了SCR的系统模型,并在此基础上给出了SCR的控制策略。从发动机以及各外部传感器采集信号,经过AD转换后通过DCU并根据MAP图插值可获得实际工况下"添蓝"目标喷射量。     

柴油机SCR系统控制研究现状与技术挑战

介绍了柴油机典型的后处理系统结构和催化剂对SCR系统性能的影响;通过SCR催化还原机理、催化器内部反应过程的分析阐述了SCR系统的建模及标定方法;对采用开环控制、闭环控制、自适应控制、模型预测控制等方法的SCR系统控制策略和应用现状进行详细总结和分析。结合SCR系统运行特点,从SCR的低温性能、氨覆盖率的计算、NOx传感器的交叉感应现象、催化剂的老化、SCR与其它后处理部件及发动机的协同优化控制五个方面提出了未来柴油机SCR系统的技术发展方向。     

柴油机SCR系统尿素分解效率研究

提出柴油机SCR系统尿素分解效率的理论计算方法。试验研究了柴油机SCR系统尿素分解效率、NOx转化效率以及NH3泄漏量的关系,分析了空速、氨氮比、SCR温度对三者的影响。结果表明,NOx的转化效率与尿素分解效率的变化趋势基本相同;在催化剂活性温度范围内,尿素水溶液最终分解出NH3的效率都在90%以上;随空速的增大,尿素分解效率先增大再减小;氨氮比为1时,NOx的转化效率较高,但是NH3的泄漏量超出限值;氨氮比对尿素分解效率几乎没有影响;排气温度上升时,尿素分解效率增大。空速和SCR温度是影响尿素分解效率的最大因素。提出的计算方法能够呈现尿素分解效率的变化趋势,为提高SCR系统工作效率提供了依据。     

柴油机SCR后处理系统控制策略

国Ⅳ/Ⅴ柴油机采用SCR后处理技术相比其它技术有更多优势。为开发NH3-SCR后处理系统控制策略,采用试验与仿真相结合的方法,首先应用状态机理论设计SCR系统协调控制策略,并在Matlab平台中进行仿真测试,然后通过台架试验对建立的原机排放预估模型、催化器内部氨氮反应当量比计算模型和NH3目标覆盖度预估模型进行测试和标定,最后完成催化器载体瞬态温变滞后修正算法和瞬态工况NH3泄漏控制策略。设计的SCR控制系统瞬态工况的鲁棒性好,NOx转化率控制在60%左右,NH3泄漏平均值控制在1.0×10 -5 以下。将基于本系统控制策略的计量控制单元（DCU）应用到目标发动机,ESC和ETC试验测试的NOx比排放分别为3.01g/(kW·h)和3.15g/(kW·h),满足国Ⅳ标准。     

SCR后处理系统与非道路柴油机的匹配研究

介绍了SCR(选择性催化还原)后处理系统,对样机的喷油量、喷油定时、油嘴凸出量进行了优化。SCR后处理系统与样机进行匹配,结果显示,匹配SCR后处理系统的4A3LU非道路柴油机NO_x排放大幅下降。采用SCR系统是降低非道路柴油机NO_x排放的有效措施,并对其应用前景进行了分析。     

柴油机Urea-SCR尾气处理方法研究

SCR(选择性催化还原)是目前研究最为广泛的柴油机NOx排放后处理技术。通过NOx预测值估算出该柴油机尿素还原剂的需求量,进而将一定量的尿素水溶液喷入排气管中,并在柴油发动机台架上进行了ESC柴油机稳态循环测试及部分速度特性,验证了SCR系统的可行性、减排效果,及其对柴油机性能的影响。     

S195型柴油机燃用柴油/甲醇双燃料排放特性试验

在S195型柴油机基本不改变其结构和调整参数的基础上,实现了柴油/甲醇双燃料排放特性的台架试验,分析了供油提前角(fθd)的变化对柴油/甲醇双燃料中NOx和CO排放的影响。推迟供油提前角,双燃料的CO排放增加,NOx排放降低。并在等转速和等过量空气系数条件下,研究了甲醇掺入量对NOx和CO排放影响的规律和原因。CO排放随甲醇掺入量的增加而下降,但掺入甲醇使NOx排放升高。     

柴油机各缸工作不均匀性对Nox排放量的影响

采用高速数据采集系统实测直喷式柴油机气缸压力，通过气缸压力计算分析燃烧放热规律，建立了由放热率预测直喷式柴油机NOx排放的模型，并验证了该模型的精度与准确性。通过实测多缸柴油机各缸压力，利用该模型计算各缸在各工况下的NOx排放，分析了柴油机各缸工作不均匀性对NOx排放的影响。结果表明，多缸机由于各缸压力不均匀，其NOx排放量有一定的差别，气缸压力大，NOx排放量也大；降低柴油机各缸工作不均匀性可降低NOx排放量。     

直喷柴油机燃烧过程三维模拟研究

建立了直喷柴油机燃烧过程的三维燃烧模型,通过与试验数据的对比,验证了模型的可行性。并通过模型分析了直喷柴油机燃烧过程中缸内的流场、喷油颗粒与燃油组分、压力、温度、NOx及O2浓度的分布,较详细的得出缸内各参数随时间和空间的分布变化规律。     

双燃料发动机与柴油机缸内过程对比分析

应用生物质制气-柴油双燃料发动机燃烧过程的三维燃烧模型,通过与直喷柴油机的对比,分析了双燃料发动机燃烧过程中缸内的流场、喷油颗粒与燃油组分、压力、温度、NOx及O2浓度的分布和燃烧特性,较详细地得出缸内各参数随时间和空间分布的变化规律。     

预喷射控制柴油机NO_x和烟度排放作用的试验研究

以某四缸电控高压共轨柴油机为对象,试验研究了预喷射在控制柴油机NOx和烟度排放中的作用。通过优化预喷射量、预喷与主喷间隔,寻求最佳的控制NOx和烟度的预喷参数。试验结果表明,预喷射在全工况范围内都能降低NOx的排放,但对降低NOx有力的措施却无法有效降低烟度;较大的主预喷间隔、较大的预喷量,NOx排放较低;适当的主预喷间隔、较大的预喷量有利于降低烟度;预喷射虽不能从根本上解决NOx和炭烟排放中的矛盾,但适当的主预喷间隔和预喷量可在烟度基本不变的情况下,大幅度降低NOx排放量。     

柴油机燃烧过程及NOx排放的试验研究

测量分析柴油机气缸压力、负荷特性、NOx、HC、CO和烟度等废气排放,并测量分析了供油提前角对动力性、经济性及排放的影响.试验结果表明:供油提前角提前时,柴油机气缸压力增加,NOx增加;负荷增加时,NOx排放浓度增加;但NOx比排放除了在小负荷时较大外,在中等及大负荷时基本保持不变.     

预喷射控制柴油机NOx和烟度排放作用的试验研究

以某四缸电控高压共轨柴油机为对象,试验研究了预喷射在控制柴油机NOx和烟度排放中的作用。通过优化预喷射量、预喷与主喷间隔,寻求最佳的控制NOx和烟度的预喷参数。试验结果表明,预喷射在全工况范围内都能降低NOx的排放,但对降低NOx有力的措施却无法有效降低烟度;较大的主预喷间隔、较大的预喷量,NOx排放较低;适当的主预喷间隔、较大的预喷量有利于降低烟度;预喷射虽不能从根本上解决NOx和炭烟排放中的矛盾,但适当的主预喷间隔和预喷量可在烟度基本不变的情况下,大幅度降低NOx排放量。     

高原环境下不同配比生物柴油混合燃料排放特性的研究

在高原环境(81 kPa)下,对4100QBZL柴油机燃用不同配比生物柴油混合燃料后的排放特性进行试验研究的结果表明:各工况下,HC、CO和炭烟的排放均有不同程度的降低,分别平均下降4.5%~38.4%、15.4%~43.9%和12.5%~65.5%,高负荷低转速工况下效果尤为明显;NOx的排放也得到明显改善,只有纯生...     

船用柴油机NO_X测量原理及控制分析

在阐述船用柴油机NOx生成机理的基础上,研究了国内外柴油机尾气污染物的控制标准,分析了柴油机控制尾气排放方面的主流技术措施及其研究现状,论述了化学发光法测量NOx的基本原理,并对6K90MC-C型船用柴油机进行了实际测试。结果表明,该机型NOx的排放满足排放法规的限制值,对柴油机尾气净化技术研究具有一定的参考价值。     

改性生物柴油碳烟与NOx排放试验

针对生物柴油氧化安定性较差、NOx排放偏高的情况,添加抗氧化剂(BHA)对生物柴油进行燃料改性,分析了抗氧化剂对生物柴油氧化安定性的影响,讨论了改性前、后生物柴油粘度随温度的变化规律。测量了高压共轨柴油机燃烧改性生物柴油的排放污染物随转速、负荷的变化规律。探讨了抗氧化剂改善生物柴油碳烟、NOx排放的作用机理。研究结果表明:燃料改性后,生物柴油的氧化安定性大幅度提高,燃油粘度略有降低;发动机的碳烟、NOx排放均明显下降,特别是在中、高负荷时效果显著;燃烧过程中抗氧化剂抑制了脂肪酸长链分子的高温裂解,促进了自由基的淬熄效应,由此改变了碳烟与NOx排放之间此消彼长的关系。