粉末冶金微孔再生过滤器电控系统元件的设计

以柴油机为研究对象,简单介绍了已提出的粉末冶金微孔过滤器的再生系统的组成及原理,对粉末冶金微孔过滤器的再生系统进行了更深入的研究,提出了电控系统中传感器、切换阀及控制器的选择方案.     

柴油机微粒捕集器及其再生技术研究

以柴油机为研究对象,研究柴油机微粒过滤器及其在机再生技术,旨在减少柴油机微粒排放。简述了柴油机排气微粒的形成及危害,综合分析了目前排气微粒净化技术及其特点,提出了柴油机微粒捕集器及再生技术的一些研究方向及措施。     

电加热柴油机再生排气微粒过滤器的研制与试验

研制了一种有电加热再生装置的柴油机排气微粒过滤器，并对其特性进行了试验研究。结果表明，系统所采用的分区电加热再生技术可靠有效，过滤体的再生效率在70％左右，根据排气背压的变化控制再生装置的工作，再生装置起到了预期的效果。     

进气和压缩气反吹缸内燃烧再生的柴油机微粒过滤器

设计了一种以耐高温滤袋为过滤元件的柴油机排气微粒双过滤器系统。利用柴油机工作时大量进气流的反吹过程把沉积在滤袋上的微粒(PM)送回到气缸内,辅助用压缩气体喷嘴扫描反吹方法强制把沉积的PM彻底从滤袋上分开而随进气流回到气缸中,在燃烧室内烧掉PM实现袋式过滤器再生,达到袋滤器彻底再生的目的。在一台单缸柴油机上进行了验证性试验。结果表明,袋滤器能保证82%～94%的过滤效率。在过滤时间和再生时间相等的稳定工况下,袋滤器的进、排气阻力得到彻底恢复,能增加再生后所维持的过滤时间而减少再生频率,表明进气加上压缩气体反吹过程不仅能把滤袋捕集的微粒重新送回气缸中,而且微粒能在燃烧室中烧掉实现系统有效再生。     

柴油机排气微粒净化装置的研制与再生技术的研究

开发研制了一种柴油机微粒净化装置,该装置由补气、惯性沉淀和不锈钢丝网过滤三部分组成。试验表明:在对柴油机动力性、经济性影响比较小的情况下,该装置可大幅度降低微粒的排放量。外特性试验的平均净化率达87.5%,负荷特性试验的平均净化率为85.2%,自由加速时的净化率为80%。该装置采用逆向喷气再生方法,每隔2 h逆向喷气工作中再生效果明显,残余压力仅为0.7 kPa,且最大压降不变。     

壁流式蜂窝陶瓷微粒过滤器压力损失公式的建立

分析了洁净壁流式蜂窝陶瓷过滤器(DPF)压力损失的机理，包括过滤壁上的透过压力损失、进口收缩压力损失、出口扩散压力损失以及进／出口流道内的摩擦阻力损失，建立了各类压力损失的相应公式及总压力损失公式。并通过数值计算确定了压力损失公式中相关待定系数。得到的压力损失公式能较准确地估算DPF在不同流量下的压力损失值。     

基于机内技术的DPF再生控制策略研究

针对DPF的再生技术难题,研究了基于机内技术的DPF再生控制策略,通过机内措施改变柴油机的燃烧,提升排温,在柴油机不作任何改动、不附加任何辅助系统的情况下实现过滤体的安全有效再生。首先,提出了基于柴油机机内控制技术的DPF再生控制技术方案,并设计了DPF再生监控系统。然后,建立了基于压差、柴油机转速和负荷多参数的碳烟加载模型,提高了再生的准确性和一致性;最后,设计了包含柴油机转速和负荷因素的提升柴油机排温的措施模型和再生温度控制模型,确保了DPF的再生过程有效且安全。试验结果表明,采用设计的再生控制策略,DPF的整个再生过程是有效且安全的。     

车用柴油机排放颗粒物捕集器再生技术研究

对车用柴油机颗粒捕集器再生技术进行了综述与探讨。     

喷油助燃再生DPF过滤体入口废气温度条件研究

阐述了DPF喷油助燃再生的工作原理,在考虑过滤体内沉积微粒氧化反应次模型的基础上,以壁流式蜂窝陶瓷过滤体为研究对象,建立柴油机稳态工况下过滤体入口孔道的再生简化模型。考虑到柴油机中小负荷排气富氧条件,通过无量纲化,结合DPF的排气背压模型,得到了喷油助燃再生DPF时过滤体入口端所需的温度条件。试验表明,以该条件获得的理论过滤体入口废气温度所对应的喷油率来调节燃烧器功率可顺利实现DPF的再生过程,为DPF喷油助燃再生系统的设计提供了一定的理论依据。     

柴油机颗粒过滤技术

为减少柴油机颗粒物的排放,在汽车上安装了颗粒过滤器。颗粒过滤器将颗粒物进行拦截.当收集到的颗粒物太多影响发动机工作时,应用颗粒过滤技术对过滤器进行再生。     

表面改性粉末冶金件耐磨性影响因素分析

用纳米Al2O3与铁粉相混合作为铁基粉末冶金件的表面改性材料，通过激光熔覆试验对冶金件进行表面改性。运用优化设计法。在MM-200摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验，纳米Al2O3与铁粉涂层激光熔覆后，粉末冶金件表面耐磨性显著提高，得出影响耐磨性因素的回归方程。方程表明：纳米Al2O3的质量分数与载荷都是影响耐磨性的显著因素，且载荷的影响较纳米Al2O3质量分数显著。磨损量对比曲线显示，当纳米Al2O3质量分数为4％、8％时，随载荷增大磨损量趋于一致。     

柴油机壁流式过滤体捕集与流阻性能影响规律

根据气流在柴油机壁流式微粒捕集器内的流动特点,将过滤壁面假设为由若干球状单元组成,建立了壁流式过滤体捕集过程的数学模型.研究了排气特征、过滤体结构参数对壁流式过滤体捕集及流阻性能的影响规律.结果表明,减小排气流量、增大过滤体体积等方法,既能优化捕集性能,又能优化流阻性能;减小过滤体长径比,能优化流阻性能,而对捕集性能没有影响;增大过滤壁厚度,能优化捕集性能,但会使流动性能恶化;改变排气温度和孔道宽度,对捕集性能及流阻性能的影响都较小.最后通过试验验证了数学模型的准确性.     

柴油机喷油助燃再生系统微粒捕集器油气匹配研

基于自行设计的微粒捕集器(DPF)喷油助燃再生系统,对燃烧器内以不同油气比混合燃烧后气体与柴油机排气混合形成的高温废气温度进行试验研究,并采用过滤体孔道内的热再生模型,对DPF喷油助燃再生过程进行数值模拟,模拟结果与DPF再生试验数据吻合良好.根据再生过程的仿真结果,以怠速工况下DPF再生时过滤体壁面峰值温度、温度梯度及再生时间等为条件,研究喷油助燃再生方式下燃烧器的油气配比问题,怠速工况下再生时油气比取0.025～0.016时能够实现合理匹配.     

乙醇柴油混合燃料研究进展

分析了乙醇柴油混合燃料理化性质,详细介绍了目前乙醇柴油燃料在互溶性和燃烧排放性能等方面的研究进展,指出了今后柴油内燃机燃用乙醇燃料的趋势。     

乙醇-柴油微乳液及其对柴油机排放影响的研究

通过大量试验,选择了Span80和OP4/Span80复配的乳化剂作为乙醇-柴油的助溶剂,配制成了均匀稳定的乙醇-柴油微乳液,并对乙醇-柴油微乳液的稳定性、密度、粘度、低热值和十六烷值等和发动机燃烧过程有密切联系的参数进行了研究,同时在YZ485D柴油机上和柴油作了排放对比试验。试验结果表明:和柴油相比,乙醇-柴油微乳液的NOx和碳烟排放有明显的降低,但是CO和THC(总碳氢)排放升高。     

基于振动的柴油机转速测量仪研究与开发

分析了柴油机振动的主要来源及柴油机转速和其振动之间的关系,开发柴油机转速测量仪,利用数据采集和分析系统对柴油机转速进行实时检测。试验证明此测试方法和转速测量仪具有较高的精度。     

柴油机燃用甲醇/柴油双燃料的试验研究

对原柴油机基本不改变其结构和调整参数的基础上,实现了甲醇/柴油双燃料的简单改造并进行了试验研究。研究表明,双燃料发动机在甲醇吸入量在212~722.89g/h范围内时,发动机能平稳工作,发动机的动力性、经济性和排放性能均优于原柴油机。     

柴油机防爆系统气体流动特性

建立了防爆栅栏的流体动力学模型,利用CFD软件对防爆栅栏的内部流场进行了计算分析,并进行了发动机台架实验验证。结果表明,防爆栅栏两端的方管长度对其性能有着重要影响,加长防爆栅栏进出口端的方管,可以减小气体流动的局部损失,增加气流的稳定性,改善进、排气性能,提高发动机的动力性和经济性。