柴油颗粒过滤器的再生对润滑油品质的影响

使用柴油颗粒过滤器可以明显降低柴油机的碳烟和颗粒排放。被滤出的碳烟颗粒经氧化使过滤器再生时,常需要后喷射的支持。IAV公司从润滑油稀释的角度对2种具有典型成分的润滑油性能和使用范围进行了研究。着重研究了润滑油化学及物理性质及其对性能的影响。     

一种同时降低直喷式柴油机碳烟和氮氧化物的新喷油策略的研究

直喷式柴油机燃烧时碳烟生成的一个主要来源是液态燃油或很浓的空燃混合气与火焰的相互作用,这种现象在现代直喷式发动机中尤为明显。由于噪声原因,这种发动机通常将喷油分为预喷油和主喷油。预喷的燃油着火后,由于主喷燃油直接喷向已经燃烧的气缸区域,部分主喷燃油会与仍处于液相的火焰相互作用,这就导致大量碳烟的生成。采用空间分离喷油来克服这一问题,一方面能减少燃烧早期的碳烟生成,另一方面能增加燃烧后期的碳烟氧化。特别是采用了一种能按照所述方法自由改变喷油的结构。因此,在一台重型单缸试验发动机的气缸盖上安装了一个辅助共轨喷油器。用辅助喷油器将预喷燃油喷入燃烧室中央,而主喷燃油则采用7孔喷油器按传统方式进行。在第一阶段,采用三维计算流体动力学的KIVA-3V程序模拟空间分离的预喷燃油和主喷燃油混合气形成,以获得混合气形成的第一印象。然后,用该单缸发动机研究新喷油策略对燃烧过程本身的影响,采用气缸压力显示、排气分析以及双色法来观察燃烧过程中燃烧室内的碳烟生成和碳烟氧化,并与传统发动机的运行作了比较,以评定发动机的运行特性,评估其降低排放的潜力。     

采用新的混合气形成法来同时降低柴油机NOx和碳烟的排放

使用特制的燃烧试验装置对柴油机从喷油到化学反应及着火的整个燃烧过程进行了分析和试验。结果表明，采用新的混合气形成方法可以取得下列效果：１）通过将喷油始点提前和缩短喷油期可使燃油迅速而均匀地扩散，在较低的喷油压力下，可获得不发光火焰的燃烧特性；２）控制混合气形成过程，可同时抑制ＮＯｘ和碳烟的生成，大幅度降低ＮＯｘ和碳烟的排放。     

内燃机车碳烟颗粒滤清器

为了进一步降低有害物的排放,德国Vossloh机车公司为瑞士联邦铁路提供的Am843型内燃机车首次正式装用了碳烟颗粒滤清器。本文侧重介绍该种碳烟颗粒滤清器的结构、原理和使用效果,同时简要介绍机车、柴油机和液力传动装置的结构特点。     

粉尘及其危害

全面论述了粉尘颗粒的种类，来源，及其对大气环境，植物，人类生活产生的危害，粉尘颗粒按粒径大小一般可分为降尘，总悬浮颗粒物，飘尘，气深胶是大气污染中的主要物质，它导致太阳国辐射量的减弱，大气污染烟、雾的形成，酸雨的出现及大气能见度的降低。     

以氢为补充燃料的直喷式柴油机的燃烧和碳烟排放

已证实,在乙烯和乙炔与空气的层流扩散火焰中添加氢气（H2）可以大大减少碳烟的生成。将H2雾化喷入单缸自然吸气直喷式柴油机,对燃烧和碳烟排放进行研究。随着H2的加入,特别是H2能量分数增加到15％以上时,发现与以往报道相反,滞燃期明显缩短,压力升高率峰值很高,烟度增加,燃料效率下降。当H2能量分数占30％左右时,滞燃期降到0～1℃A,最大压力升高半上升到2．5～3．0MPa／℃A。当H2比例较低时,碳烟排放稍有减少,但在H2能量分数高于15％～20％时,碳烟急剧增加。H2与空气混合,有效地参与燃前反应,导致滞燃期缩短,随之对燃烧压力一时间历程、碳烟排放和效率产生影响。有必要通过进气加入H2或往发动机气缸内直喷H2进行燃烧控制,以评估H2减少碳烟排放的潜力。     

高海拔隧道施工工程机械尾气排放试验研究

针对高原隧道施工环境高寒、气温低等高原恶劣气候特征,研究隧道施工中内燃机尾气中CO和碳烟排放特征,根据内燃机排放有害物与转速关系,得出如下结论:内燃机转速在约1 000 r/min以下时,随着转速增大碳烟排放减少,而在约1000 r/min以上时,由于每循环所占的时间少,碳烟生成后来不及烧掉就较多的从废气中排出;在怠速工况下,建议在汽车不工作时或者15 min以后才工作时采取熄火状态;在内燃机空载情况下,CO比排放率随着转速的增大而增加;针对关角高海拔隧道,建议施工单位实施现场供氧预案,以保障作业人员的健康。     

世界上首列采用颗粒滤清器的内燃动车组

介绍了阿尔斯通LHB公司制造的世界上首列采用柴油机排气颗粒滤清器的内燃动车组，描述了颗粒滤清器的结构原理及其与柴油机和动车的安装关系。利用这种颗粒滤清器，可使动车柴油机排放的碳烟量减少95％以上，颗粒排放量降低约90％，提前达到了从2012年起开始生效的欧盟废气排放法规。     

铁路工程车和机车的绿色标志

世界卫生组织(WHO)经过20年的研究,提出了一份关于柴油碳烟致癌影响的报告。柴油碳烟等同于石棉和神经毒气,不仅对人体健康极度有害,而且对气候也有非常有害的影响。德国铁路公司声明,未来只购置带颗粒滤清器的新型内燃机车。Tehag集团德国分公司是颗粒滤清器系统的供应商之一。该公司与其在瑞士的Tehag母公司合作,有20多年的内燃机车、动车和其他机械加装颗粒滤清器的研制经验。目前,该公司对MAK G 1206型内燃机车的小型车队进行加装作业,为用户的各种用途设计出最佳功能的颗粒滤清器系统。这种现代化的封闭式颗粒滤清器系统,采用了被动再生设计原理。该公司的企业战略,就是要使机车车辆达到最高程度的运行安全性、可靠性和用户满意度。试验表明,利用颗粒滤清器系统,可以过滤掉99.78%的固体物质,从而可达到良好的滤清度,过滤的颗粒物直径小于2.5μm。该公司在德国莫尔斯和瑞士迪森霍芬设有两个办事处,在用户驻地设有流动的组装团队,专门为用户加装颗粒滤清器。目前,在欧洲铁路上,加装的颗粒滤清器系统被视为机车和铁路工程车辆的绿色环保标志。     

利用电控燃油喷射装置控制柴油机燃烧和排放的研究

为了降低直喷式柴油机瞬态工况排放,集中介绍了喷油器闭环控制。通过对共轨压力和气缸压力的实时测量,在闭环共轨喷油系统中实现了对喷油压力、燃烧正时和发动机输出功率的同步控制。通过对碳烟排放的实时测量,实现并评估了通常在发动机输出功率急剧增加时可以观察到的峰值碳烟排放的降低。结果显示,可以通过采用每个执行器3种比例积分微分控制器的方式,实现喷油压力、燃烧正时和发动机输出功率的同步控制,而峰值碳烟排放的降低则可以通过控制喷油压力来实现。     

高速直喷式柴油机喷油规律的现状及其利用潜力

目前全世界都认为。良好的喷油规律可有使ＮＯｘ排放量和燃烧噪声降低，且不会对油耗量和颗粒排放造成不良影响。李斯特内燃机机研究所（ＡＶＬ）的这篇文章描述了混合气的形成是对喷油规律起决定作用的因素，也叙述了实现某一喷油规律时可能出现的几个典型的喷油过程及其对ＮＯｘ和碳烟（颗粒）排放所起的影响。对得出的结果进行分析后表明，随着废气再循环量的增加，对与此相适应的喷油规律方面的要求越来越高，这样才能圆满地达到     

铁路内燃机车柴油机油中烟炱的研究

烟炱颗粒团聚后形成的结构会使柴油机油的黏度快速增加,导致柴油机油报废。采用反射和透射扫描电镜对铁路柴油机油中的烟炱颗粒进行分析研究。研究表明:柴油机油中的多数烟炱颗粒都分布在20~70nm附近,团聚后形成烟炱结构一般都呈点状或短链状,在黏度大的油样中有少量的球状团聚;柴油机油的黏度与烟炱结构大小具有相关性,结构大的黏度也大;柴油机油中烟炱颗粒的主要成份为C,还含有少量O,Ca,S,以及微量Si,Al和P;烟炱颗粒的晶体结构具有很高的硬度;烟炱含量大于4%的油品抗磨性能明显下降。     

柴油机碳烟排放浓度自动测量仪的开发

作者开发了一种以激光散射法和透射法相结合来实时测定柴油机碳烟排放量的仪器。采用这种装置可以实时测定碳烟粒子的尺寸和浓度（数量密度、体积浓度和重量浓度）。本文介绍了这种测定方法的原理、光学系统和仪器的结构，并对由稳定火焰燃烧器和非稳定火焰燃烧器所排放的碳烟指标进行了测定。为了验证其测定精度，用电子天平测定法进行了测定结果的对比。对比结果表明，两者具有较好的相符性。     

直喷式柴油机燃用柴油和生物柴油时的高均质压燃技术

在直喷式柴油机上很难实现高均质压燃。其主要原因是很难实现燃油充分气化和存在燃油喷雾撞壁问题。这种燃烧状况还会因压力升高率增加而限制最大运转负荷。与常规的燃烧过程相比,均质压燃的碳氢（HC）和一氧化碳（CO）排放会明显升高,且排放值很高。在一台直喷式柴油机上研究了2种实现高均质压燃的方法：采用日产公司MK型喷油系统和提早喷油。利用一台普通2L4缸共轨柴油机,以18．4和14．4的压缩比分别研究了喷油压力、喷油定时、废气再循环（EGR）率、EGR冷却器效率和压缩比的影响。鉴于目前人们对生物燃料的兴趣,结合高均质压燃方式,采用柴油和生物柴油,研究了燃料氧化特性对HC、CO、碳烟和氮氧化物（NO：）排放的影响。通过测量气态排放物、滤纸烟度值和压力进行研究。并用缸内压力计算出放热率和缸内压力升高率。减小压缩比能扩大高均质压燃充量的运行范围。在低负荷时,柴油和生物柴油的NOx和碳烟排放均可忽略不计。燃用生物柴油能使HC和CO排放减少。在高负荷时,碳烟排放变得较高,而燃用生物柴油则能使碳烟排放减少。简要介绍了实现低排放的几种柴油直喷方式,并分析了含氧生物柴油对这些燃烧方式的适应性。     

中速柴油机燃烧和排放仿真的发展和挑战

对目前精准仿真中速柴油机的发动机循环的可能性和挑战进行综述。排放标准法规的日趋严格和竞争的日益激烈,要求在设计阶段要做出更多的努力,以预测中速柴油机的排放和效率。近年来,仿真工具的发展在预测方面已取得很大的进步。然而,由于在柴油机运行中燃烧和排放物形成过程是复杂的,对所使用的工具要求极其严格。3D CFD仿真可用作优化燃烧室内的燃烧和排放形成过程,0D和1D发动机循环仿真适用于选择理念和预优化重要的发动机参数。0D和1D模型的一大优势是计算时间较短,可对大量参数变量进行研究。对几种0D、准维和3D仿真模型进行研究、比较和评估,用于计算燃烧率以及碳烟和NOx生成。0D燃烧模型评估（LEC-DCM）是基于对喷雾的总体描述,然而准维模型是使用多区域方法（MZCM）。3D燃烧模型的评估包括扩展拟序火焰模型（ECFM-3Z）。除了燃烧模型,还有一个重要的因素是喷油率历史,为精准仿真提供基础。然而NOx排放仿真主要受燃烧率模型质量的影响,碳烟生成和氧化过程的仿真依据更多的重要参数。对不同的0D和3D仿真模型进行了研究。另外,单缸发动机的光学测量用于验证碳烟模型。     

环保型中速柴油机

在世界范围内对中速柴油机的减排法规趋于严格，因此，Caterpillar Motoren公司在2000年制定了所谓ACERT规划。通过缸内技术，降低了NOx和碳烟的排放量。本文将提供有关稳定状态或过渡工况下的减排结果。为改进排放性能，使用一台6M20型柴油机，对基本结构进行了调节，从而使排放值比现有的MARPOL73／78AnnexⅥ法规的NOx排放限值低30％。该柴油机配有可变的共轨喷射系统和一套可变的气门驱动机构，这可使燃油和空气系统的性能在很宽的范围内变化。开发目标是降低碳烟排放而又不延长加负荷时的加速时间。喷射系统的进油定时和供油规律对碳烟排放有很大影响。在这一方面，为产生更高的增压压力而对关闭Miller循环的时机选择和对喷油系统的调整起到很大作用。     

废水的光化学处理

去除可溶性的有机污染物是处理工业废水中一项最复杂的任务。通常使用的活性炭过滤、生化处理以及采用化学氧化剂-氯、臭氧等,都很有效,但需要复杂的净化装置、设备和试剂。对此进行了光化学氧化法处理工业废水中酚、表面活性物质和油的试验。这个方法的原理是:紫外线能加速各种类型的化学反应,特别是空气中的氧氧化有机物质的反应。试验时把废水在空气中雾化,同时用紫外线照射。由于物质的分子吸收了光量子后,就处于激发状态,使各种化学键受到破坏,同时生成游离基。在照射条件下水中有机物质的氧化过程比在一般条件下快了几十倍和上百倍。     

燃煤的污染与控制途径

我国煤炭资源十分丰富,种类齐全,分布较广。在我国能源构成中,煤炭占70％以上,预期在相当的时期内仍将是我国主要的一次能源。煤的成分十分复杂,主要是碳,还有数量不等的许多其它成分,如挥发物、硫分、水分等。从大气污染角度来看,挥发物的低温裂解和炭的热碎性是烟的来源,灰分是尘的来源,硫分是二氧化硫的来源。所以,煤的性质与污染物的性质和数量有很大的关系。含硫量高的煤,烟气中二氧化硫含量就高;煤的颗粒度也影响烟尘数量,颗粒细的煤比颗粒大的烟尘排放量多。目前,我国煤炭燃烧造成的污染,以颗粒物污     

硫化碱废渣制作活化吸附剂的探讨

碱化工厂的主要污染物——硫化碱废渣主要是Na2SO3、Na2CO3、SiO2、Al2O3、过量的碳、粉煤灰及残留的硫化碱等物质组成的混合物.废渣经过处理,可分离回收30％～50％的能溶于水的部分,用于生产大苏打;50％～70％的不溶于水的部分进一步活化制作活化吸附剂.本文主要对不溶部分作进一步探讨研究,结果表明活化吸附剂对水中挥发酚、化学耗氧量等有机物具有良好的吸附处理效果.     

径径比对粗颗粒土干密度的影响试验研究

粗颗粒土的最大干密度与径径比(试样筒直径与颗粒最大粒径的比值)密切相关。通过不同径径比下粗颗粒土的标准干密度试验,探讨了粗颗粒土干密度随径径比的变化规律。研究发现:试验方法对径径比与干密度之间的关系影响不大,当径径比4.7时,径径比对干密度影响较大,干密度随径径比的增大而显著增大;当径径比4.7时,径径比对干密度基本没有影响,干密度随径径比的增大趋于稳定;为降低或避免径径比对试样干密度的影响,粗颗粒土标准干密度试验最大径径比不宜4.7;平行试验数据的变异系数也随径径比的增大而减小,径径比越大平行试验数据越稳定。研究结果可为粗颗粒土标准干密度试验合理选取试样筒尺寸提供数据支持。