采用低温等离子体同步净化柴油机PM和NO_x(二):试验研究

采用静电旋风捕集技术与等离子体协同烃类选择性还原技术相结合的方法研制了柴油机后处理装置,在柴油机试验台架上进行了实际柴油机排气净化试验,考察了实际柴油机排气环境下低温等离子体净化柴油机NOx和PM的实际效果。研究结果表明,随着进口流速的增加静电旋风捕集效率略有下降;低温等离子体降低了炭烟的再生温度,炭烟在等离子体和催化的共同作用下280℃即可催化燃烧;等离子体催化系统在外加还原HC的条件下NOx转化率最高可达60%。     

可变进气组分发动机燃烧控制及分析

不同组分进气燃烧控制技术是探索发动机低排放、动力强化和解决高原环境适应性而提出的一项主动控制技术.通过氧氮份额调制控制和优化燃烧,是降低发动机污染的新途径.富氧可减少CO、HC等排放,特别在冷起动工况更加明显;富氮可降低NOx排放.着重论述了可变进气组分发动机燃烧技术的基本研究工作,分析了富氧和富氮燃烧控制的基本特性,阐述了存在的问题.     

采用低温等离子体同步净化柴油机PM和NO_x(一):物理仿真

为了实现对柴油机尾气中PM和NOx的同步去除,将静电旋风捕集技术与等离子体协同烃类选择性催化还原技术(Plasma/HC-SCR)相结合开发了一套柴油机后处理原理性试验装置。该装置集柴油机PM的静电捕集、PM的氧化燃烧、NOx的选择性催化还原于一体,对在富氧条件下利用烃类选择还原催化和静电旋风捕集同步去除柴油机PM和NOx进行了利用可控标准气体的模拟试验研究,得到了净化效率随相关参数之间的变化规律。在单纯的等离子体环境下,NO浓度降低,NO2浓度增加,但总的NOx基本保持不变;使用催化剂的同时辅助等离子体可以使NO的峰值转化率所对应的温度向低温区偏移50℃左右;催化剂、等离子体、还原HC对于降低炭烟的起燃温度都有影响,同时使用可以使炭烟的起燃温度最低降低到280℃。此装置实现了柴油机PM和NOx的同步去除。     

车用加热器降低汽油机冷起动排放的试验研究

通过液体燃油加热器对车用电喷汽油发动机冷却液进行预热,进行了机动车低温冷起动过程的排放试验研究。台架试验证明:加热器可大幅度降低发动机低温冷起动阶段的排放。经燃油加热器预热后,按欧Ⅲ标准,前两个15工况循环下的累积排放量在不经催化转化器时,HC降低了31.4%,CO下降2.8%,NOx下降59.5%。燃油加热器自身的累积排放量HC为原机的3.1%,CO为4.6%,而NOx仅为原机的1.8%。试验中还对同时利用燃油加热器排温预热起燃催化转化器进行了探索。     

电喷汽油机过渡工况排放的测量与分析

测量了某车用电喷汽油机在冷起动、冷加/减速、空载热突减速及热加速等工况下排气中CO,HC,NOx,CO2和O2的体积分数,并分析了原因。结果表明,发动机冷起动时排出大量的HC和CO,而此时催化转化器尚未起燃,需从混合气制备和燃烧过程优化等方面对该阶段着重控制;冷加/减速工况下,CO,HC和NOx排放均出现了峰值,实际运行时应尽量减少此类操作;空载热突减速工况下,HC排放出现了较大的峰值,表明减速断油策略仍需进一步研究;而热加速工况的控制重点则是NOx排放。     

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.     

进气掺氢与富氧燃烧对汽油机性能影响的试验研究

在JL3G10汽油机的基础上,搭建了发动机台架以进行掺氢富氧条件下的台架试验。利用该台架分别对不同进气含氧量(体积比),不同进气掺氢比以及富氧掺氢时汽油机的动力性与排放进行了试验研究。研究表明:相比原机,进气含氧量为25%时汽油机功率与扭矩提高了20.7%,HC排放减少36%,CO排放减少10.6%,但NOx排放增加了149.6%;2%进气掺氢比下的HC排放相比原机降低31.2%,CO排放降低46.1%,NOx排放则增加12.6%;富氧掺氢(氢氧体积比为2∶1)时,掺混比例为5.06%的汽油机较原机在动力性与排放上均有提升。     

稀燃汽油机降低NOx排放技术方案分析研究

采用吸附还原催化转化器和三效催化转化器的不同组合,对一台改装的16气门电控燃油喷射稀燃汽油机进行了降低富氧下NOx排放的实验研究。结果表明：三效催化转化器位于吸附还原催化转化器之前的布置方案具有较好的降低稀燃汽油机NOx排放的效果。     

稀薄燃烧汽油机NOx排放后处理研究进展

降低稀燃汽油机NOx排放是实现稀薄燃烧的最大难题。文中详细阐述了降低稀燃汽油机NOx排放的吸附催化转化和选择还原催化转化技术与研究进展。认为应该充分应用稀燃发动机的排气产物作为还原物质,如HC和CO等,采用沸石和贵金属分子筛催化器对NOx进行选择还原。提出研制具备高的NOx转化效率,同时具有好的水热耐久性和高的抗硫中毒能力的选择还原催化器是我们科技工作者追求的目标。     

实际环境下柴油轿车冷起动的排放特性

研究了实际环境下柴油轿车低温冷起动时的气态排放和经济性,并与其热起动的性能进行了对比.结果表明,实际环境下柴油轿车冷起动时有害气体排放量大部分高于热起动,且发动机的供油量较高.这是由于在整个冷起动过程中存在较多的不完全燃烧循环,导致排气中的CO和HC明显较高,而氧化催化转换器(DOC)在较低温度下工作性能欠佳,使有害气...     

含氧燃料DMC在公交柴油车上的应用研究

DMC具有含氧量高、沸点高、与柴油互溶性好等特点，特别适合作为柴油机的燃料添加剂。系统论述和研究了有关柴油机燃用含氧燃料的一些关键技术问题，并进行了含氧燃料柴油发动机的台架性能试验和实车动力性测试试验。13工况表明，含氧燃料添加剂可大幅降低PM排放量，且不会导致CO、HC和NO，排放浓度的增加，在某些工况下，甚至还有所下降。     

电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的排放及催化转化特性研究

研究了多点电喷汽油机燃用不同掺混比的甲醇汽油混合燃料时的排放及催化器的转化性能。研究结果表明:在汽油机参数未做任何调整的情况下,甲醇对催化器前的CO、HC和NOx排放及其催化转化效率的影响与汽油机的转速、负荷和空燃比控制策略有关;随着甲醇汽油混合燃料中甲醇含量的增加,未燃甲醇的排放量变化不大,甲醛排放量增大,乙醇的排放量略有降低,乙醛的排放量很低并基本保持不变;醇、醛类排放经过三效催化转化器后基本接近零排放水平。     

汽油机起动过程HC排放形成及转化模型

采用HC形成模型和三效催化转化器模型相结合的方法,对汽油机起动过程HC排放进行研究.建立了燃油分布模型,研究了缸内油膜的湿壁效应、狭隙效应、吸附和解吸以及不完全燃烧对HC排放的影响,在此基础上建立了起动过程HC排放形成模型.考虑了氧气的存储和释放对有效空燃比的影响,以温度和有效空燃比为输入量,利用集总参数法建立了三效催...     

CA488发动机EGR系统开发

分析了CA488发动机各个工况下的排放值，指出55％负荷和90％负荷工况点的排放较差，针对这一问题决定选取真空调节控制的EGR系统来降低Nq排放值。介绍了EGR系统的结构及整机布置方案，并对其进行了9工况排放试验。结果表明，采用EGR系统后，NO，的排放量下降明显，CO及HC在反拖工况由于采取断油措施而使其加权排放量变为0，外特性曲线基本保持不变：     

南汽NJ8140.43C轻型车用柴油机的排放特性

通过试验分析了南汽NJ8140.43C增压中冷柴油机的排放特性。指出其CO及HC排放量总的来说比较低;NOx排放量随着负荷的增大而迅速升高,高速时较低速时有所降低;微粒排放中碳烟排放占绝大部分。微粒比排放中,小负荷是有机可溶成分为主,高速大负荷时碳烟为主。     

发动机燃用生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的性能试验

为了降低柴油机燃用中等比例生物柴油-柴油混合燃料的污染物排放,在1 400r/min和2 000r/min不同负荷条件下,首先对比分析了发动机燃用生物柴油-柴油混合燃料与纯柴油的性能差异,然后在中等比例的生物柴油-柴油混合燃料中分别掺混10%和20%(体积比)的无水乙醇,测定了乙醇掺混比对发动机经济性、动力性和排放特性的影响。结果表明:与纯柴油相比,生物柴油-柴油混合燃料的有效燃油消耗率上升,动力性略有下降,炭烟排放降低,而NO_x排放升高。随着乙醇掺混比的增大,生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的有效燃油消耗率升高,小负荷时受乙醇汽化潜热的影响导致有效热效率下降,中等负荷时乙醇对有效热效率的影响不大,而大负荷时乙醇的高含氧量能够提高发动机的有效热效率。1 400r/min和2 000r/min全负荷条件下,发动机的最大功率随乙醇掺混比的增大而下降。在不同负荷条件下,随着生物柴油-柴油-乙醇混合燃料中乙醇掺混比的增大,发动机的炭烟、NO_x和CO排放逐渐降低,小负荷时乙醇的高汽化潜热导致HC排放明显升高。     

LPG电控喷射冷起动循环的着火及HC排放影响因素分析

分析了电喷LPG发动机冷起动过程中影响着火及HC排放的主要因素。试验在一台四冲程、水冷125mL单缸电喷发动机上进行。试验结果表明：LPG发动机冷起动混合气的浓度相当于稳定燃烧混合气浓度的1．5倍左右，比汽油机稀，HC排放也低；随着混合气变稀，首次着火循环逐渐推迟；高起动转速是发动机冷起动可靠的一个主要保障因素；适当提前点火和增大火花塞间隙有利于降低冷起动循环的首次着火循环数；环境温度是影响冷起动过程的一个主要参数。     

发动机冷起动污染控制技术研究

发动机在冷起动阶段由于空气温度低、燃油雾化不好、催化剂未能达到起燃温度,因而HC和CO污染严重。研究冷起动污染控制技术对发动机适应越来越严格的排放法规和改善环境污染具有重大意义。对目前国内外冷起动排放控制方面的最新技术和方案进行了阐述和研究,并提出了今后的发展方向。