柴油机NO_X排放降低的机外措施

NOx是柴油机排气中的主要有害排放物,机外措施是控制柴油机NOx排放的有效措施,是柴油机排放控制的关键技术之一。本文主要介绍了采用SCR技术、等离子体辅助催化还原技术、NOx的吸附一催化技术和稀NOx技术。     

基于低温等离子体辅助催化技术的柴油机排放试验

基于介质阻挡放电理论,设计了低温等离子体发生器,协同Na-Rh/γ-Al2O3负载型催化剂建立了低温等离子体辅助催化（NPAC）系统。通过台架试验研究了在NPAC技术作用下,柴油机有害排放的变化规律。研究结果表明：在NPAC技术作用下,柴油机碳烟颗粒排放有效降低,最高转化效率接近58%;NOx排放总量明显降低,在中低负荷时,转速3 600 r/min对应的NOx转化率比较高,最高达81.5%;在高负荷时,转速2 000 r/min对应的NOx转化率较高。     

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。     

增压柴油机废气再循环排放特性的试验研究

柴油机排放控制是目前柴油机技术领域关注的焦点,柴油机排放的难点在于控制NOx和PM。对于NOx,目前最主要的手段是采用EGR。本研究工作在一台增压柴油机上进行,得到了不同工况下柴油机排放污染物的分布情况及不同的EGR率对排放浓度的影响。通过采用电控EGR技术,在其他排放污染物增加不多的情况下,使NOx降低27%。     

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。     

催化转换器对排放物催化转换的分析

氧化型催化转换器主要用来催化转换排气成分中的 THC和 CO,其主要工作原理是进一步氧化排气成分中的未完全燃烧的中间产物 ,以降低排气成分中的有害物质。但是 ,其工作的热力学环境将大大影响工作性能和效率。试验在天然气 /柴油双燃料发动机上进行 ,重点分析排放物两次催化转换后的变化。试验结果表明 ,该型催化转换器除对 THC和 CO有催化氧化作用外 ,同时使 NOx 排放量增大。     

柴油机废气再循环技术的应用研究

柴油机具有良好的动力性和经济性,但NOx和颗粒排放高.为此,概述了柴油机废气再循环技术(EGR)的特点、控制方法,分析了存在的问题.为了降低柴油机的NOx排放,研究了不同工况下EGR率对柴油机性能的影响.试验结果表明:柴油机小负荷时,宜采用大EGR率;大负荷时,宜采用小EGR率;随着EGR率提高,空燃比降低,排气温度提高,采用EGR可以有效地降低NOx排放.     

EGR对车用柴油机燃烧与排放的影响

以某车柴油机为样机,试验研究了不同EGR率对柴油机的NOx、soot排放及燃烧过程的影响规律.研究结果表明,增压柴油机借助EGR,可大大降低发动机的NOx排放,但随着EGR率的增加,柴油机的soot排放也相应增加.因此,在采用EGR技术降低柴油机NOx排放时,要综合考虑EGR率对发动机性能和排放的影响规律,为各个工况确...     

柴油机废气净化新技术

从柴油机进气燃烧系统、燃油喷射系统、废气后处理和废气再循环及燃油改质方面综述了降低柴油机排气污染物的技术措施和控制对策。为降低柴油机碳烟微粒和NOx排放指明了方向     

EGR冷却强度对增压柴油机NOx排放的影响

研究了3种不同冷却强度的EGR气体对增压柴油机的NOx排放性能的影响.结果表明:采用不同冷却强度的EGR 比热EGR更能降低NOx排放,但不同冷却强度的EGR降低NOx排放的效果在不同的工况下表现不同;发动机在较低转速的中低负荷工况下,降低NOx排放的效果更好;另外,不同冷却强度EGR气体对发动机的燃油经济性影响不大.     

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。     

增压中冷柴油机EGR排放特性试验研究

以增压中冷柴油机为研究对象，针对其特点设计了废气再循环装置，试验研究了不同EGR率对增压中冷柴油机的动力性、经济性及NOx微粒、烟度、HC、CO等排放物的影响规律。研究结果表明，增压柴油机借助EGR，可大大降低发动机的NOx排放，但随着EGR率的增加，柴油机的微粒、烟度、HC、CO排放也相应增加，同时对柴油机的扭矩和油耗也造成不利影响。因此，在设计增压柴油机EGR系统时，要综合考虑EGR率对发动机性能和排放的影响规律，为各个工况确定最佳EGR率，并采用电控系统保证各个工况的最佳EGR率。     

车用直喷二甲醚发动机的排放控制试验

对CA498型车用直喷二甲醚发动机采用2种排气再循环（EGR）方案进行试验研究。结果表明，随着EGR率的增加，2种方案都可以降低二甲醚发动机的NOx排放量，其中采用方案2冷EGR时NOx排放量下降显著，EGR率达到20％时，NOx排放量可下降约40％，且二甲醚发动机的热效率无明显下降。在二甲醚发动机上加装氧化型催化反应后处理器的试验结果表明，氧化型催化反应器在所有工况下都可使二甲醚发动机的CO排放量显著下降。试验结果表明采用EGR、氧化型催化反应处理器是控制二甲醚发动机排放的有效措施。     

Urea-SCR尾气管道布置的优化及催化器的研发

在介绍SCR系统的工作原理和各组成部分的功能基础上,针对某6缸发动机后的尾气管路布置,进行了流体计算方法的优化,并分析了其管路中尿素结晶形成的原因和喷嘴最佳的安装位置。本文也对催化器进行了研究开发,从载体、涂层、封装3方面计算设计催化器,进行匹配。     

柴油机燃烧特性及NO_x排放研究

实测柴油机的燃烧过程 ,分析供油提前角对燃烧始点、最高燃烧压力、缸内最大压力升高率及相位和NOx排放的影响。结果表明 ,供油提前角提前 ,柴油机燃烧始点提前 ,最高燃烧压力增大 ,其相位相应提前 ,最大压力升高率增大 ,NOx 排放增大 ;供油提前角迟后 ,柴油机燃烧始点滞后 ,最高燃烧压力减小 ,其相位相应滞后 ,最大压力升高率减小 ,NOx 排放降低。     

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。     

EGR温度对涡轮增压柴油机燃烧和排放的影响

用试验的方法研究了 EGR温度对缸内压力、燃烧放热规律、燃烧温度以及 NOx 排放等参数的影响。结果表明 ,对 EGR进行冷却可以降低燃烧初期的压力升高率和峰值压力。低的 EGR温度可以延长燃烧滞燃期 ,增大预混合燃烧阶段燃烧的燃油比例 ,缩短燃烧持续期 ,降低最高燃烧温度 ,从而降低 NOx 的排放 ,同时可以降低碳烟的排放 ,提高燃油经济性。     

乙醇/汽油混合燃料对电喷汽油机排放特性的影响

采用增氧剂乙醇替代甲基叔丁基醚,在发动机台架上研究了不同掺混比混合燃料对电喷汽油机排放特性的影响及三效催化器的净化性能。实验结果表明,汽油机掺烧乙醇后,在低转速时CO排放有所升高,而在中高转速时CO的排放改善程度较小;在所有转速条件下,THC排放量都有所降低,其中E4组（无水乙醇添加量9．826％）燃油对THC排放改善效果较明显,降低幅度接近40％,而NOx排放仅在中低转速时降低较明显。催化转化器对CO和THC净化效率分别为42％～99％、58％～93％,对NOx的催化转化率相对低一些,平均约为27％。三效催化器的转化效率与燃料中乙醇含量、汽油机转速和负荷有关。     

农用柴油机SCR催化箱外置保温层对其温度场影响的试验研究

在发动机台架上,通过转动SCR催化箱内呈一字形布置热电偶的测量段,在稳态工况下对沿轴向多个截面内的温度场进行测量,研究催化箱外保温层对SCR催化箱内温度场分布规律及其对NOX转化效率的影响。结果表明:催化箱外设置保温层能使催化箱内温度沿轴向下降幅度减小,并改善其温度分布的均匀性。试验条件为:空速21 000 h^-1,排气温度475℃,尿素喷射量氨氮比为1。催化箱外无保温层时,因散热损失大于SCR反应放热,SCR催化剂载体后的平均排气温度低于催化剂前3℃;设置保温层后,散热损失减少,SCR催化剂载体后的平均排气温度高于催化剂前4℃。排气温度265℃时,外置保温层使NOX转化效率提高2%;排气温度475℃时,外置保温层反而使NOX转化效率降低3%。