新一代清洁型乘用车柴油机

相比汽油机,柴油机在热效率方面更具优势。近年来,在采用共轨喷油技术和柴油颗粒捕集器的基础上,通过应用稀氮氧化物捕集器及选择性催化还原系统等后处理装置,柴油机已经变得更加清洁。另一方面,由于在全球范围内对发动机燃油经济性的要求不断提高,所以也希望能进一步降低柴油机的燃油耗。在这一背景下,马自达汽车公司开发了新一代的清洁型柴油机,将其用于日本国内市场销售的运动型多功能车。新型柴油机采用串联式顺序两级涡轮增压系统,并结合低压缩比技术,获得了理想的燃烧。配装新型柴油机的车辆具有良好的驾驶乐趣和较高的燃油效率,并且能在不采用氮氧化物后处理装置的情况下满足现行排放法规的要求。     

基于Boost的柴油机微粒捕集器(DPF)性能分析

柴油机微粒排放控制技术已成为柴油机技术发展中的核心之一。文中探讨了微粒捕集器的捕集机理、过滤体材料特性以及再生技术。并利用AVL Boost软件建立模型,仿真分析了发动机的排气温度和柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)的过滤孔密度对DPF的最高温度、排气背压和排气碳烟量的影响,提出了柴油机微粒捕集器设计优化的方法。     

基于卷积神经网络的柴油机DPF状态辨识研究

针对柴油机颗粒捕集器功能失效的问题,应用GT-SUITE软件对柴油机颗粒捕集器进行仿真分析,研究颗粒捕集器温度、压降和碳烟浓度等与其状态的关联关系,并采用一维卷积神经网络对颗粒捕集器状态特征"自学习",提高颗粒捕集器状态辨识的准确度.     

未来10年中国柴油车将快速发展

未来清洁柴油技术的关键在于整合系统,这涉及到使用更加清洁的柴油、柴油机的改进(如先进的燃油喷射和涡轮增压系统)以及排放物控制技术(如微粒捕集器和氮氧化物催化转化器)等。     

柴油机排气颗粒物捕集器的发展

柴油机在轻型车辆上使用的日趋普遍,使得柴油机排放气体中的颗粒物后处理成为研究热点。颗粒物捕集器是解决柴油机排气颗粒污染最有效的后处理技术。针对目前国内颗粒物捕集器的使用情况,论述了柴油机排气颗粒物捕集器过滤材料和过滤体再生技术近年来的研究现状,介绍了近年来过滤材料和过滤体再生技术结合良好的几种颗粒物捕集器,提出了颗粒物捕集器今后的研究方向。     

环境与车辆70年发展回顾——柴油机的开发

回顾了全球与日本的卡车、公共汽车及轿车用柴油机的技术开发历史,对支撑柴油机发展的各项重要技术,如核心技术、计测技术、数值分析技术等进行了评价。在柴油机上百年的技术发展历程中,通过采用高压共轨喷油等一系列新技术、新装备,改善了柴油机噪声大、排放高的情况,成为了更清洁、油耗更低、动力更强劲的车用动力装置。     

柴油机大客车排放的机外净化技术

柴油机大客车的机外净化技术的装置主要是为了减少微粒、HC、CO和NOx等有害气体,可以采用的如下具体结构来完成：微粒捕集器和再生微粒捕集器、氧化催化转化器、NOx还原催化转化器。     

微粒捕集器再生技术的研究动态和发展趋势

微粒捕集器技术是满足未来车用柴油机严格排放法规的重要措施,再生技术是其中的关键环节。综述了柴油机微粒捕集器再生技术的研究现状,对各种再生技术进行了分析。阐述了这些再生技术存在的问题以及相关措施,并展望了微粒捕集器再生技术的发展趋势。     

满足欧5排放法规的2.5 L柴油机的开发

日产汽车公司新开发的2.5 L直列4缸直喷式柴油机在同等级机型中具有超群的性能,并能满足欧5排放法规的限值要求。为实现这一性能,新型柴油机采用喷油压力高达200 MPa的共轨喷油系统、低压缩比,以及电机驱动的可变容量涡轮增压等技术。新开发的稀氮氧化物捕集催化转化器与先进的堇青石柴油颗粒滤清器组合,改善了柴油机的二氧化碳排放性能,降低了有害物排放,同时改善了燃油经济性。介绍了新型柴油机的概要及其性能。     

编者的话

从欧洲的排放技术发展看,欧Ⅱ到欧Ⅲ和欧Ⅲ到欧Ⅳ的进步不是一个量级的。欧Ⅱ到欧Ⅲ是质的飞跃,发动机内从机械式喷油变为更加经济和高效率的电子喷油。而欧Ⅲ到欧Ⅳ是在尾气处理上增加一些诸如颗粒捕集器、催化转化剂之类,进一步提高排放和燃烧效率。目前,国内车用柴油机针对国Ⅲ排放标准实施的燃油系统技术路线主要有四种：     

国4重型柴油机技术路线待定

经过这几年的发展，国内柴油机企业已能适应排放标准，很多企业已在开发符合国4排放标准要求的产品，而国4排放标准对柴油机来讲，是一个技术的转折点。国4标准之前，柴油机排放可以通过机内净化技术来解决污染物的排放控制，达到相应的标准，而从国4开始，除了改进燃油喷射系统、优化燃烧过程等机内净化措施外，还必须增加机外后处理装置才能使排放达标。欧洲主要采用了两条技术路线：其一是SCR（选择性催化还原）技术路线，它是通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒的产生，在机外后处理过程，采用尿素溶液对氮氧化物进行选择性催化还原；其二是EGR＋DPF（废气再循环加微粒捕集器）技术路线，它以废气再循环为基础，在机内抑制氮氧化物的产生，在机外后处理过程中采用微粒捕集器对微粒进行微粒捕捉。     

信息

<正> 美国加州柴油机排放控制的新举措 据悉,美国加州大气资源局(CARB)发布了控制柴油机排放的新举措,要求加州地区所有新的和大部分在用的柴油机均须安装PM捕集器;要求所有的柴油车(机)5a内逐步采用各种措施以控制排放,如使用低含S量柴油或其他代用燃料;提高资金支持力度,开发更清洁的代用燃料发动机。CARB还建议对现有的装用PM捕集器的柴油机做进一步改进;确保清洁柴油的供应,对采用低S柴油所增加的成本提供适当资助,根据需要提供帮助开发代用燃料。CARB还明确表示,为降低PM和NO_x,凡已购买了通过计划的新柴油客车或装有过滤器使用低S柴油的车辆给予一定的奖励。     

柴油机微粒捕集器燃油添加剂催化再生的试验研究

通过在康明斯6BT5.9发动机柴油中加入某型燃油添加剂的试验表明,添加剂能使沉积在捕集器内的微粒在300～400℃时起燃而使捕集器再生.同时分析了不同工况下,微粒累积与再生平衡温度点的变化及再生效果的优劣.对柴油机微粒捕集器再生技术的研究具有一定指导意义.     

现代轿车柴油机电控高压喷油系统(十一)

(接上期)6.泵喷嘴系统的前景展望与发展较为完善的共轨喷油系统相比,泵喷嘴系统虽然存在着某些不足,但在2007年前,高压共轨喷油系统的喷油压力尚未达到200MPa时,泵喷嘴系统因具有很高的喷油压力而显示出巨大的潜力。比如,德国大众公司的泵喷嘴柴油轿车无需装用颗粒捕集器就能满足欧Ⅳ废气排放标准,这无疑很有吸引力。提高喷油压力是改善柴油喷雾质量的唯一方法,因此柴油机喷射技术领域内进一步开发的目标仍然是继续提高喷油压力以降低原始排放。     

基于添加剂和电加热的柴油机DPF再生技术研究

提出了基于添加剂和电加热的柴油机微粒捕集器再生技术,以柴油添加剂与电加热相结合的方式,利用柴油添加剂降低微粒起燃温度,再生时补充少许空气,只需少量的电能就可以点燃微粒,通过其自身火焰的蔓延来完成整个捕集器的再生。以SOFIM8140.27柴油机为对象,对微粒捕集及再生方案进行了大量试验研究,证实了该设计方案具有捕集效率高、再生可靠和车载实用等优点,能够适应我国的燃油品质。     

柴油机DPF的设计与仿真

颗粒捕集器能够有效的降低柴油机排气中颗粒物的排放,为满足更加严格的排放法规,颗粒捕集器必将成为柴油机车后处理系统的标配。文章依据道依茨F3L2011型号的柴油机,根据此款柴油机的基本参数,设计了串联式颗粒捕集器的基本结构,并对不同扩张角,不同进气流速下颗粒捕集器内部的流场均匀性进行仿真分析,仿真结果表明扩张角及气体流速对内部的流场均匀性有较大的影响。     

柴油机微粒捕集器再生技术研究

柴油机排气微粒捕集器技术是实现柴油机微粒排放控制最有效的技术。而柴油机微粒捕集器的关键技术是过滤材料和再生方法的研究,本文在介绍其过滤材料和再生方法的基础上,对比分析和研究了其特点和主要问题。对系统中各类再生系统的结构和性能进行了分析比较,阐明了其优缺点和技术可行性。     

An Experimental Study on the Technology of Diesel Particulate Filter Regeneration

微粒捕集器结合氧化催化器是被广泛采用的柴油机后处理技术路线.本文中设计了一套燃油雾化喷射系统,可更好地协助氧化催化器工作,将发动机的排气温度提升到微粒的起燃温度,台架验证试验结果表明,该系统能很好地实现微粒捕集器的再生.     

DOC辅助DPF再生的二次污染研究

在氧化型催化转换器(DOC)前端的排气管中喷入柴油,通过提高柴油机尾气温度、燃烧并去除柴油机微粒捕集器(DPF)中的PM,实现了DPF再生。对整个再生过程中尾气成分进行分析和计算,发现碳氢化合物(HC)为主要二次污染物,且排放相对较大。通过试验方法,分别研究喷油流量和喷油时DOC前端排气温度对再生过程中HC排放的影响,并依此提出保温处理、分阶段喷油和低速再生等三项优化措施。优化后再生过程中HC排放降低了68%,且燃油经济性提高了21%。     

柴油机氧化催化器喷油助燃特性研究

基于发动机台架开展了柴油机氧化催化转化器(DOC)喷油助燃特性试验,研究分析了尾管喷油时DOC温升及对尾气后处理系统排放特性的影响.研究结果表明:尾管喷油能够使DOC在100 s内迅速升温,温升幅度随转速的升高而降低,并且来流温度越高、转速越高,温升速度就越快.为保证柴油机颗粒捕集器(DPF)前有足够高的温度,应对排气温度、空速、喷油脉宽进行合理的控制.在柴油喷射前,总碳氢(THC)排放浓度均接近零,在柴油喷射的瞬间,THC浓度飙升,高排气温度、低空速、小喷油量有利于控制碳氢泄漏,同时柴油喷射会降低NO2产率.