柴油机SCR系统尿素沉积物与喷雾特性的研究进展

1 前言 柴油机具有高的热效率、低的油耗和CO2排放,在车用动力中占有的比例逐年上升.与此同时,颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）成为柴油机排放物中的主要有害物质.针对重型柴油车国Ⅳ和国Ⅴ排放法规,从机内降低PM排放、而从机外转化NOx排放是一种符合中国国情、具有可持续发展的技术路线.选择催化还原（SCR）技术是目前降低柴油机NOx排放最有效的后处理技术之一,采用SCR技术可以使发动机在满足严格排放法规的同时,仍具有较高的动力性和经济性.在目前研究开发中的柴油机NOx后处理方法中,以尿素水溶液为还原剂的选择性催化还原技术（Urea-SCR）最为成熟,它能在柴油机排气富O2且流量、温度和组分多变的反应环境下有效降低NOx排放.     

车用柴油机冷EGR系统的试验研究

冷EGR技术不仅可以有效降低NOx排放，而且有助于减少因柴油机采用EGR引起的微粒排放量的增加。本文进行了车用柴油机冷EGR系统的试验，研究了冷EGR对柴油机排放性能的影响。并且，对冷EGR和喷油延迟这两种降低柴油机NOx排放措施进行比较。     

增压柴油机废气再循环控制系统

为了降低增压柴油机的NOx排放,设计了电控单向阀EGR系统,实现了废气再循环。阐述了EGR的系统方案和机构;研究了稳态和瞬态工况下EGR系统的控制策略和智能PID算法;进行了台架试验。试验表明,系统可以实现0~16%的EGR率,有效降低了NOx排放,使柴油机达到国Ⅲ标准。     

EGR对重型柴油机性能影响的试验研究

以某带有高压共轨喷射系统和废气涡轮增压系统的直列6缸重型柴油机为试验对象,研究了EGR率对其燃油消耗率、NOx和烟度等排放参数的影响,同时还着重研究了EGR耦合喷射压力和喷射定时参数调整及EGR冷却温度对以上参数的影响。结果表明,EGR能有效改善柴油机NOx排放水平,但会导致经济性下降、碳烟排放增加,也会给HC和CO排放带来负面影响;EGR耦合喷射参数的折中策略改善了消光烟度和(NOx+HC)的排放,同时降低了燃油消耗以及PM和CO的排放;降低EGR温度可提高柴油机的使用性能。     

国外废气再循环(EGR)冷却器制造技术及应用现状

介绍了汽车柴油机冷却废气再循环（C－EGR）系统的原理及国外研究成果。采用冷却EGR，在降低NOx排放的同时，微粒（PM）排放及燃油经济性没有明显恶化，从而使其已成为汽车柴油机满足EUROⅢ及美国EPA 2002年排放标准的关键技术之一。在这个系统中，关键的总成之一是EGR冷却器。介质了国外EGR冷却器的一般技要求、基本结构、材料及焊接工艺。着重介绍了国外在钎焊接头耐腐蚀性方面的研究成果，采用新型的钎料，可以大幅度提高接头的耐腐蚀性能，从而获得高可靠性的EGR冷却器。     

柴油硫含量对排放的影响及中国市场油品现状

<正>1柴油硫含量对排气后处理技术的影响随着排放法规的日益严格,柴油机单靠燃烧改进等机内净化技术已很难满足排放法规的要求,排气后处理技术日益显示出重要作用。目前柴油机中使用的排放控制技术主要有:废气再循环装置(EGR)、氧化催化转化器(DOC)、柴油颗粒过滤器(DPF)和NOx催化转化器等。先进的排放控制技术可有效减少排放,特别是PM和NOx排放,但柴油中的硫会使催化剂中毒,严重影响排气后处理技术的     

EGR和微粒过滤器降低排放的试验研究

对废气再循环(EGR)与微粒过滤器(DPF) 技术降低柴油机NOx与PM排放进行了试验研究,通过对运用EGR技术的系统在不同工况下的排放试验,观察柴油机在不同负荷下NOx、烟度的变化,进而算出EGR率,得出最佳EGR率与负荷的关系;对微粒过滤器进行过滤再生试验,研究不同时间、不同调节阀开度对再生温度的影响,以提高微粒过...     

博世CRS2.5共轨系统满足未来的欧Ⅵ排放

<正>2009年9月开始实施欧Ⅴ排放法规规定,柴油乘用车的NOx排放与最初实施的欧Ⅰ法规相比要降低96%,而微粒(PM)排放在相同的时间内必须降低98%。随着共轨系统的技术开发,博世公司确信柴油机可以满足将来越来越严格的排放法规。同时,可以     

高压共轨系统和尾气后处理的开发

中重型车辆各国排放法规由图1可看到,从欧Ⅴ到欧Ⅵ排放法规,NOx排放降低大约80%,美国从US07排放到US10排放法规,NOx排放约降低83%;日本从中长期发展项目(NLT05)发展到新长期发展项目,NOx排放降低约87%。这是未来降低排放的一个重要的工作方向。要达到欧Ⅴ或国Ⅴ排放,有不同的技术路线,有的采取SCR技术路线;有的采用废气再循环(EGR)的技术路线。图2为满足欧Ⅳ(国Ⅳ)、欧Ⅴ(国Ⅴ)     

EGR对高压共轨柴油机小负荷工况燃烧过程及排放性能的影响

以某轻型车用高压共轨柴油机为样机,研究了在小负荷工况条件下,EGR率对柴油机排放、燃烧过程及燃油消耗的影响。试验结果表明:EGR减小了缸内最高燃烧压力及压力峰值,使压力升高率略有增加,降低了瞬时放热率与峰值,延长了燃烧持续期,降低了缸内温度峰值及平均温度。在小负荷工况,EGR可以同时有效改善NOx,HC及CO排放,当EGR阀全开,EGR率为42%时,NOx排放降低了38.7%,HC降低了39.6%,CO排放降低了21.3%;PM排放先随着EGR率增加而减小,EGR率超过某一值后,PM排放增加,整个PM排放曲线呈现"鱼钩"状变化趋势。EGR对小负荷工况燃油耗性能影响不大。     

日本商用车厂商各展对策适应2005年（新长期）排放法规

2005年10月起销售的新型商用车需满足的新长期排放法规规定,车辆总质量3.5t以上柴油车的排放量的上限是:PM为0.027g/(kW·h)、N Ox为2.0g/(kW·h)。这比现行的新短期法规规定的PM为0.18g/(kW·h)、NOx为3.38g/(kW·h)分别减少了15%和59.1%,是世界上最严格的法规。减少NOx和PM的方法有三种:其一是冷却EGR+D PF的方法。冷却EGR是指降低排放再循环气体温度以减少NOx。为使大量的排放气体与进气混合,应冷却排放气体,提高其密度。但是采用此种办法会产生更多的PM,所以使用D PF(柴油微粒过滤器)收集、储存增加的PM,使之高混合比燃烧…     

汽车尾气排放控制新技术——等离子燃料转化器

美国商用汽车工业标准要求在2007-2010年间将柴油车的现有微粒（PM）和氮氧化物（NOx）排放水平降低90％以上，类似严格的欧洲排放标准也会在2005-2008年间实施（欧Ⅲ和欧Ⅳ）。瞄准于应用在北美、欧洲和亚洲的重货、轻货和乘用车，各种创新解决方案和技术正在研发之中，这些技术可以满足即将实施的新的柴油机废气排放法规。这里讨论的重点，并非目前谈论较多的选择性催化还原（SCR）和废气再循环（EGR）后处理系统，而是利用氢降低柴油机排放中的PM和NOx限值。     

高压共轨系统和尾气后处理的开发

中重型车辆各国排放法规 由图1可看到,从欧V到欧VI排放法规,NOx排放降低大约80％,美国从US07排放到US10排放法规,NOx排放约降低83％;日本从中长期发展项目(NLT05)发展到新长期发展项目,NOx排放降低约87％.这是未来降低排放的一个重要的工作方向.要达到欧Ⅴ或国Ⅴ排放,有不同的技术路线,有的采取SCR技术路线;有的采用废气再循环(EGR)的技术路线.图2为满足欧Ⅳ(国Ⅳ)、欧Ⅴ(国Ⅴ)排放的SCR技术路线,可采用燃油喷射压力为1600bar高压共轨系统,NOx排放限值在8～10g/kWh之间,那么可采用开环的废气后处理DeNOx系统,NOx转化效率约在70％左右.不带氧化催化转化器(DOC),采用废气阀控制的增压器,能降低NOx 70％左右,可达到欧Ⅳ(国Ⅳ)排放水平.如果要达到欧V(国V)排放限值,只要采用闭环废气后处理DeNOx系统,NOx转化效率约80％左右,可选用氧化催化转化器,废气阀控制的增压器.     

EGR率对燃用生物柴油的重型柴油机排放特性影响

研究了EGR率对燃用生物柴油的重型柴油机排放特性影响,并用气相色谱-质谱仪分析了燃用柴油和生物柴油时的SOF成份的差异。研究结果表明:燃用生物柴油结合EGR技术可以同时大幅度降低PM和NOx排放,未出现一般柴油机中NOx和PM之间此消彼长的关系;生物柴油同柴油的SOF组分无本质区别,主要成分均为烷烃,但生物柴油SOF中的酯类物质多一些。为进一步降低碳烟,在生物柴油的基础上配制了一种含氧混合燃料,结合采用EGR技术,在不使用排气后处理装置的情况下达到了我国重型柴油车第Ⅳ阶段排放法规的要求。     

车用重型高压共轨柴油机EGR性能及优化

在1台CA6DL2—35E3重型高压共轨柴油机上建立原理性低压EGR系统,并进行了EGR性能试验。试验结果表明:在欧Ⅲ高压共轨柴油机平台下,小EGR率即可大幅度降低NOx排放;从性能及排放折中考虑,在中小负荷可适当增大废气回流量以实现低温燃烧;根据优化策略优化EGR率后,仅在13%EGR率范围内气体排放即可达到欧Ⅳ法规水平,而通过对大负荷最佳EGR率的修正,在满足排放要求的同时,可降低EGR散热损失;NOx比排放量随燃烧放热率峰值变化存在拐点(EGR率最优点),可作为改善尾气排放的有效判据。     

废气再循环对车用柴油机性能与排放的影响

为了降低车用柴油机的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，采用EGR可以有效地降低NOx排放。大负荷比小负荷效果显著，但微粒的排放有所增加。小负荷采用EGR时可以改善发动机的燃烧，微粒排放基本没有变化。空燃比是影响微粒排放的关键因素，小负荷宜采用大EGR率，大负荷时宜采用小EGR率，以求在控制NOx排放降低的同时，总的微粒排放不至增加过多。     

柴油机高低压EGR系统模拟分析

EGR技术能有效降低机内NOx排放,EGR率的提升是EGR技术关键之一。通过对某柴油机六缸高压EGR系统进行改进,提出高压加低压EGR系统这一新式布置方案,并利用AVL boost软件进行仿真计算。结果表明,高低压EGR系统具有提升EGR率的潜力。     

日产柴商用车新动向--电控共轨系统与新型废气后处理装置

日产柴油机公司为适应日本新短期排放法规,2004年车型(中型、普通型货车)搭载了新型发动机,并且获得日本国土交通省的超低微粒(PM)排放柴油机车认定制度"4星级".其中降低柴油车排放污染物的重要措施,包括采用冷却EGR(Cooled EGR)与高压共轨技术,并设置Super PM Cleaner(日产柴开发的微粒捕集器)作为标准装备,按照日本2000年柴油微粒(PM)排放物基准降低了85%.     

日产柴商用车新动向——电腔共轨系统与新型废气后处理装置

日产柴油机公司为适应19本新短期排放法规．2004年车型（中型，普通型货车)搭载了新型发动机．并且获得日本国土交通省的超低微粒(PM）排放柴油机车认定制度“4星级”。其中降低柴油车排放污染物的重要措施．包括采用冷却EGR(Cooied EGR)与高压共轨技术并设置Super PM Cleaner(日产柴开发的微粒捕集器）作为标准装备，     

浅谈柴油机满足国Ⅳ两条技术路线

近年来,随着人们对环境保护的日趋重视,世界各国对内燃机废气排放的要求变得越来越严格,轻型柴油车开始实施国IV标准。目前由于机内排放控制并不能完全起到净化效果,因此对已排出燃烧室但尚未排到大气中的废气进行处理,采取机外控制技术显得很有必要。PM和NOx是柴油机主要排放污染物,如何同时降低这两种尾气组成,达到国Ⅳ排放水平,是当今世界柴油机技术的难点和研究热点。本文介绍目前国内满足柴油机国Ⅳ排放标准的SCR和EGR DPF/DOC两种主流技术路线。通过对比分析两种系统的原理和优缺点得出适合国内发展的路线,并浅谈未来柴油机排放控制的发展方向。