采用低压废气再循环改善轿车柴油机燃油经济性及瞬态控制

柴油机是客、货牵引车的最重要动力源。从全球温室效应的影响看,降低柴油机排放的任务十分紧迫。随着对日益增加的氮氧化物(NO_x)、颗粒(PM)和二氧化碳排放的关注,提出了严格的排放法规。未来的排放法规要求采用先进的排放控制技术,如选择性催化还原、稀氮氧化物捕集器和废气再循环技术。废气再循环被广泛用于降低排放。用一种低压废气再循环技术降低轿车柴油机排放,改善发动机的燃油经济性。对1台排量为7 L、装备有低压废气再循环系统的轿车柴油机开展了试验研究。在稳态和瞬态运行工况下,使用低压废气再循环系统比使用常规高压废气再循环系统更能获得改进燃油耗的效果。在发动机处于中速、中等负荷时,使用低压废气再循环系统可降低燃油耗,而NO_x和PM排放并不受影响。     

关于载荷及工况对国六重型柴油车排放的影响探讨

本文基于一辆国六排放水平的N2重型柴油车,分析探讨了载荷及工况对车辆NO_x和颗粒物数量(PN)排放的影响。结果表明:相比于空载,半载NO_x比排放降低了2.22%,PN比排放升高了1.73%;满载NO_x比排放降低了12.36%,PN比排放升高了12.97%。相比于城市工况,市郊工况NO_x比排放降低了72.1%-79.8%,PN比排放增加了35.2-142.5倍;高速工况NO_x比排放降低了95.9%-97.6%,PN比排放增加了36.1-154.5倍。基于发动机后处理的工作原理,对上述结果进行了简单分析并提出了解决方法,以减小载荷及工况对国六重型柴油车排放的影响。     

基于仿真的鞭打试验影响因素分析

为获得汽车座椅一些关键参数对鞭打试验结果的影响规律,同时进行了计算机仿真与试验,并将仿真结果与鞭打试验结果进行对比,在确认了计算机仿真可行且准确的基础上,进行了多轮的仿真计算。结果表明:靠背刚度越小和靠背转动刚度越大,则鞭打试验得分越高,且靠背刚度比其转动刚度影响更明显;头枕刚度和头枕转动刚度越大,则鞭打试验得分越高,其中,头枕转动刚度的影响更明显;而头枕越高和头后间隙越小,则越有利于鞭打试验得分。     

轻型汽车实际行驶排放评估方法研究

按照轻型汽车实际行驶排放测试流程,采用便携式排放测试系统测量3辆满足《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》要求的轻型汽车实际行驶排放,并使用欧盟提出的移动平均窗口法对排放数据进行处理。结果表明:冷起动阶段的CO,NO_x和PN排放占整个试验总排放的比例分别为69.9%,23.1%和68.8%。将冷起动阶段排放纳入计算时,CO,NO_x和PN的排放结果分别比剔除冷起动阶段排放的结果高19.5%,4.3%和16.3%。温和驾驶时车辆CO_2排放较低,导致过多窗口无法落入正常区域,窗口不能满足正常性要求。欧盟提出的移动平均窗口法不适合直接用于评估中国轻型汽车实际行驶排放,对基本公差tol1进行修正,随着tol1的增加,落入正常区域的窗口随之增多,试验通过正常性要求的比例也随之增大,但tol1的修正会带来巨大的标定工作量。     

含水乙醇汽油对发动机NO_x排放的影响

通过发动机台架试验,研究了燃用不同掺比的含水乙醇汽油对发动机NO_x排放及三元催化剂催化转化效率的影响。试验结果表明:发动机燃用含水乙醇汽油后怠速工况下催化器前NO_x排放下降,相比汽油E10,E20,E30的NO_x排放量分别降低64%,68%,69.5%;随着含水乙醇掺比的增加,NO_x的催化转化率降低,E10,E20,E30的NO_x催化转化率分别降低19%,24%,34%。含水乙醇汽油在低负荷时催化器前NO_x排放低于93号汽油,负荷加大后,燃用含水乙醇汽油的NO_x排放高于燃用汽油,NO_x排放由大到小依次为E20,E30,E10,93号汽油;E20的NO_x排放在中高负荷比93号汽油上升6%。在中高负荷工况,燃用含水乙醇汽油时催化器后的NO_x排放量要高于93号汽油,大负荷工况下,E10,E20,E30催化器后的NO_x排放量分别比93号汽油高15%,6%,29%;NO_x催化转化效率随着含水乙醇掺比的增大而降低,大负荷工况下E30的催化转化率约为93号汽油的92%。     

超高压共轨柴油机油气室匹配仿真研究

介绍了超高压共轨系统工作原理,基于Fire软件分别建立了进气道和燃烧室的仿真模型,并在利用试验验证了模型准确性的基础上,通过模型分析了油、气、室参数间的匹配关系对超高压共轨柴油机性能的影响,为进一步改善柴油机的性能和实现油、气、室参数间的优化匹配提供了理论依据。结果表明:在超高压喷射条件下,同一喷孔直径匹配的涡流比越大(1.21~3.62范围内),越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越大,改善的效果越明显,当3.62涡流比匹配0.30mm喷孔直径时,可获得最高的平均有效压力,并且此时具有最好的排放效果;同一喷孔直径匹配的燃烧室口径比越小,越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越小,改善的效果越明显,当0.75燃烧室口径比匹配0.23mm喷孔直径时,可获得最佳的动力性和排放性。     

现代柴油机废气有害排放水平

<正> 柴油机是一种空气污染源。柴油机运转时排出的废气有害物包括一氧化碳(CO),碳氢化合物(HC),氮氧化物(NO_x),碳烟、颗粒物、二氧化硫(SO_2)和硫酸盐,醛类以及苯(α)芘等。 现今各国标准中已对CO、HC,NO_x三种有害组分以及排气烟度加以限制,美国已提出颗粒物排放的建议标准,正准备对颗粒物排放加以控制。CO、HC和NO_x三种组分通常称为有法规控制的有害组分,其它有害组分则称为无法控制的组分。 本文综合分析了现代柴油机,特别是车用柴油机排出的各种有害物含量的变化范围。     

预喷对柴油机燃烧与排放的影响

在一台4缸柴油机上研究预喷策略(预喷率和预喷间隔)对燃烧与排放特性的影响。研究结果表明:与单次喷射相比,采用预喷策略后,最大压力升高率和NO_x排放降低,soot、THC和CO排放升高,热效率提高;增大预喷率,预喷放热率峰值、soot、THC和CO排放升高,NO_x排放降低;增大预喷间隔,热效率和soot排放降低,最大压力升高率、THC和CO排放升高;改变预喷间隔对NO_x排放无明显影响;在小负荷工况下,与单次喷射相比,采用大预喷率和小预喷间隔策略能同时实现柴油机较高热效率和较低NO_x排放。     

492Q系列汽油机排放的研究

汽车排放污染对人类危害最大的有:一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO_x),当然还有铅(pb)、硫的氧化物(SO_x)、微粒(PM)等。 汽车排放污染是主要的大气污染源之一。近年来,各国政府、包括我国政府对汽车排放限制的法规越来越严是在情理之中的。     

摩托车欧Ⅲ排放控制技术知识问答(7)

19何为利凯特RLO技术方案?答：虽然排放物CO、HC和NO_x受空燃比影响,但在空燃比＜16的范围内,CO和NO_x存在一种对应关系：当CO排放高时,NO_x排放就低；CO排放低时,NO_x排放就高。这为控制排放提供了理论基础。利用这一对应关系,并考虑摩托车动力性,把摩托车的空燃比往偏浓方向移(Rich-burn),使CO排放值升高,NO_x排放值降低,如果调整得当,可以使NO_x值降得很低,达到0．15g/km以下,然后再利用催化后处理技术,大气量二次补气(Large air injection)加氧化型催化剂(Oxidation catalyst)来对CO、HC进行处理,使排放值达到欧Ⅲ标准要求。     

PFI氢燃料内燃机NO_x排放特性的试验研究

对一台4缸进气道燃料喷射(PFI)氢内燃机进行试验,研究当量燃空比、点火提前角和热废气再循环对其NOx排放的影响和这些规律与转速的相关性。结果表明,当量燃空比是决定NOx的关键因素,在当量燃空比大于0.5时NOx排放随当量燃空比的增加急剧上升,在当量燃空比约为0.9时,出现接近10 000×10-6的峰值;且转速越低,NOx排放的峰值越低,峰值对应的当量燃空比越小。当量燃空比在0.5~0.7范围内时,减小点火提前角可大大降低NOx排放,且转速越低,降低的程度越显著;采用热EGR也可显著减少NOx排放,且转速越低,效果越明显。     

大型公交车实际行驶排放评价CO2窗口法的设计与应用

设计了大型公交车实际行驶排放(RDE)评价CO_2窗口法,以欧洲瞬态循环(ETC)工况的CO_2排放量确定窗口大小,拟合发动机有效功率与CO_2排放速率的线性关系式,提出以窗口平均CO_2排放速率占比判断有效窗口的方法,推导出CO_2窗口排气污染物比排放值的计算公式,并通过CO_2窗口比排放值与功基窗口比排放值的换算,推导出CO_2窗口法比排放限值。将设计的CO_2窗口法应用于某大型液化天然气(LNG)公交车RDE车载测试评价,结果表明,该方法与功基窗口法评价结论有较好的一致性。     

轻型柴油车实际行驶排放特性的研究

根据欧盟最新制定的实际行驶排放RDE试验规程,使用便携式车载排放测试系统对两辆分别满足欧Ⅳ和欧Ⅵ排放标准的柴油轿车进行了实际行驶排放试验。结果表明:车辆RDE试验NO_x排放因子是实验室认证循环NEDC的6.8~7.7倍,且NEDC,FTP75与WLTC循环和RDE试验中的NO_x符合性因子(0.71~7.09)均大于CO符合性因子(0.11~0.63);NO_x瞬时排放率随加速度的增大而升高;市郊和高速公路工况下,NO_x瞬时排放率在车辆加速度超过NEDC循环工况的最大加速度时达到峰值。因此在制定RDE法规时,应重点关注轻型柴油车的NO_x排放。     

美国对汽车尾气排放的控制措施

一、概述 30年来,美国政府不断提高严重污染地区的新车和在用车尾气排放标准,在治理机动车污染方面取得了明显效果。提高汽车的尾气排放标准也促成了一些新的汽车尾气排放控制技术和检测与保养(I/M)计划,其中包括:根据车龄制定排放标准或限值;测定催化转换器的有效性;减低造成臭氧的氮氧化物(NO_x);提高检测技术与美国联邦检测规程(FTP)的关联性,     

尿素选择性催化还原系统的催化剂分析技术——催化剂反应过程模拟

作为一项极有前途的能降低柴油机氮氧化物(NO_x)排放的技术,尿素选择性催化还原(SCR)系统受到了广泛关注。开发了尿素SCR催化反应模型,用于分析催化剂表面尿素的分解反应及其详细的化学反应。通过对催化转化器内部的直接测试分析,证实了尿素分解反应模型的有效性。采用新开发的模型,可以成功地预测安装尿素SCR系统的车辆在各种实际行驶条件下的废气(如NO_x和氨)排放性能。     

中型车用发动机DPR-II排气后处理系统

日本开发了一种不采用尿素溶液的名为"DPR-Ⅱ"的排气后处理系统。该系统采用柴油作为碳氢-选择性催化还原(HC-SCR)的还原剂来减少柴油机排气中的氮氧化物(NO_x)。这项基本技术能在宽广的温度范围内产生很好的NO_x还原性能,以达到日本2016年排放法规要求。     

基于PEMS的混合动力客车发动机启动/停止对排放影响的研究

在中国典型城市公交循环工况下,采用车载排放测试技术,以纯柴油模式的怠速排放水平作为比较基准,对某一大型混合动力客车发动机的启动/停止(S/S)对排放特性的影响进行了研究.试验结果表明:从排放总量上看,混合动力汽车的HC、CO、NO_x、CO_2和PM的排放量都比纯柴油模式低;而混合动力模式S/S阶段的HC、CO和NO_x的排放量要比纯柴油模式怠速排放量低;但是PM排放量相反,混合动力发动机在启动和停止时都出现排放峰值;从控制PM排放量来说,该混合动力客车停机时间应长于7s.     

可调二级增压结合EGR策略对米勒循环柴油机性能的影响

针对米勒循环柴油机新鲜充量系数低,扭矩输出能力不足的问题,引入了电子增压器(E-Booster)技术,讨论可调二级增压结合EGR策略对米勒循环柴油机性能的影响。在1 400 r/min,p_(me)=1.85 MPa工况分析了米勒度、二级增压策略以及EGR对柴油机性能及NO_x排放的影响。仿真结果表明:无论是在进气门早关还是进气门晚关策略下,随着米勒循环的加深,缸内燃烧温度逐渐下降,使得NO_x排放降低,但由于循环充量系数的减少,扭矩输出降低;采用E-Booster可调二级增压方案,合理控制E-Booster的介入策略,提高进气压力,能够弥补米勒循环扭矩输出能力的不足,同时提高燃油经济性,但也会造成缸内最大压力和NO_x排放的增加;采用EGR策略则能够弥补由较高进气压力造成的不利影响,降低机械负荷和NO_x排放。米勒度、p_(in)、π_H、EGR率分别为M30、0.286 MPa、7%、10%时,p_(me,ac)提高0.03 MPa,同时NO_x排放下降0.47 g/(kW·h),有效改善了米勒循环柴油机动力性和NO_x排放。     

低温废气再循环及低压缩比对降低欧6柴油机氮氧化物排放的影响

采用低温废气再循环(EGR)和低压缩比降低氮氧化物(NO_x)排放,开发大型多功能运动车用欧6柴油机。低温EGR是通过低温EGR冷却液来降低再循环废气的温度,因而能在颗粒排放相同的情况下降低NO_x排放。由于燃烧温度低,低压缩比可降低NO_x排放。这两种方法在实际应用中都适用于常规柴油机。另一方面,EGR冷却液温度和压缩比过低可能会导致一些问题,如EGR积炭和冷起动能力不足等。因此,必须具备避免产生这些异常现象的NO_x排放降低策略。结果表明,低温EGR在EGR流量较低的低负荷条件下可显著降低NO_x排放,在新欧洲行驶循环的14个工况点,可降低NO_x排放约4%。考虑到冷起动的持续时间、怠速变动系数和生产偏差,将压缩比确定为15.2。在调整EGR率和主喷油定时以保持相同的颗粒排放后,将压缩比调至15.2可降低NO_x排放约5%。     

扩张比对扩张式消声器压力损失影响的分析

通过试验验证了所建的CFD模型,采用CFD软件ANSYS CEX对扩张式消声器进行了数值分析,探讨了各结构参数对压力损失的影响.结果表明,每一个确定结构的扩张式消声器都存在一个压力损失为最人的临界扩张比,扩张腔长度越大、进出口管径越小,则临界扩张比越大.