NO2对柴油机微粒捕集器再生特性的影响机理

利用三维CFD软件建立了柴油机微粒捕集器(DPF)三维仿真模型,验证了模型的准确性。通过对NO2氧化炭烟微粒再生机理的DPF仿真计算,研究了炭烟浓度、NO2与NOx的比值、排气温度、空速及发动机负荷对NO2被动再生反应的影响。结果表明:排气中炭烟浓度越大,NO2转化率越高;NO2与NOx的比值越大去除的炭烟微粒越多;正常排气温度有利于NO2实现DPF再生;空速高时DPF再生效果不佳;发动机负荷越高,参与再生过程的NO2越多。     

柴油机微粒捕集器催化再生技术

柴油机微粒捕集器（DPF）能降低柴油机的微粒（PM）排放量,文章提出了DPF催化再生技术方案,将氧化催化器（DOC）与DPF相结合,通过DOC催化氧化未燃HC等来提高排气温度达到微粒着火温度500～600℃,点燃微粒从而完成再生过程。以YN4100QB–1A柴油机为研究对象,对不同喷油量下的DPF升温特性进行了试验研究,试验结果表明：当喷油量大于60mL/min时,再生系统能迅速将排气温度提高到500℃以上。可变喷油量的喷油控制方案可使DPF升温平缓,降低再生造成的二次污染。     

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...     

大型柴油机DPF被动再生特性的试验研究

通过台架试验研究了不同废气再循环（EGR）率及不同排气节流阀开度对柴油机颗粒过滤器（DPF）被动再生的影响规律,对比了在世界协作瞬态循环（WHTC）工况前900s瞬态工况下开关EGR阀对DPF耐久特性的影响,并研究了驻车再生的效果。试验结果表明,EGR率及排气节流阀开度通过影响排气温度及排气NO2浓度影响DPF被动再生速度;正常WHTC工况前900s耐久循环下DPF碳载量不断增大,关闭EGR阀后进行WHTC工况前900s耐久循环后,DPF碳载量不断减少;驻车再生能够有效降低DPF碳载量。     

不同海拔下国六柴油机性能试验研究EI北大核心CSCD

基于高原环境模拟试验台架,研究了不同海拔下国六柴油机全负荷和40%负荷工况下的动力性、经济性及排放特性,同时探讨了4 000 m海拔下发动机持续运行在低转速大负荷工况柴油机颗粒物捕集器(DPF)堵塞的可能性。结果表明:全负荷和40%负荷工况下随着海拔的上升,发动机的进气流量、空燃比、有效热效率,排气氧浓度、排气压力呈非线性减小,有效燃油消耗率、排气温度、NO排放呈不同幅度增加;动力性、经济性下降明显,排放性能恶化;全负荷工况对海拔的变化更加敏感,特别是低转速和高转速的性能降幅较大;国六柴油机在4 000 m海拔下持续运行在低转速大负荷工况,DPF内大量颗粒物沉积但再生困难,较短时间内被堵塞。     

低温等离子体对柴油机尾气净化效果的研究

本文中对利用低温等离子体(NTP)技术净化柴油机尾气中的颗粒物(PM)、总碳氢(THC)和氮氧化物(NOx)进行研究,结果表明,介质阻挡放电反应器的输入能量和对柴油机尾气的处理量是影响NTP净化性能的主要因素.在低能量窗口(输入电压约为7.5kV)内,NTP对NOx净化效果较好,对PM和THC的净化效果较差;而在高能量窗口(输入电压为10kV)内,NTP能有效地净化PM和THC,却可能使NOx的浓度增大.在相同输入能量条件下,处理量越大NTP的净化效果越差.     

柴油机微粒捕集器被动再生平衡研究

建立了柴油机微粒捕集器（DPF）的三维仿真模型,并验证了模型的准确性。模拟计算了DPF连续被动再生过程中 m （NO2）/m （Soot ）比例、排气温度及450℃时 O2浓度对再生平衡的影响。结果表明：排气中m（NO2）/m（Soot）比例为5时再生达到平衡,比例越高越有利于去除微粒物;排气温度越高参与再生反应的O2越多,越有利于DPF再生达到平衡;排气温度为450℃及O2浓度为5％时达到平衡,其浓度越高则再生速率越高。     

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%。     

一种多元催化系统对柴油机排气净化研究

对使用低温等离子体(NTP)辅助催化型颗粒物捕集器(CDPF)的多元催化净化系统对柴油机尾气污染物的净化作用进行了试验研究。结果表明,NTP可有效去除柴油机PM,最高净化效率可达67%,且受柴油机运行工况影响较小,但受能流密度影响较大,且NOx的浓度均有不同程度的增加;使用NTP/CDPF多元催化净化系统,两种净化措施能形成优势互补,对柴油机尾气中NOx、PM等污染物有良好催化净化性能,去除效率分别达82%、31%。     

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。     

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。     

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%。     

线管式NTP反应器降低柴油机PM排放的研究

设计了一种线管式低温等离子体反应器,对该反应器的工作特性进行了试验研究及理论分析,并采用该反应器进行了降低柴油机排气PM的台架试验。研究结果表明,线管式低温等离子体反应器存在两种不同的放电形式,介质阻挡电晕放电和介质阻挡丝状放电,其放电形貌与工作特性显著不同。两种放电形式均可降低柴油机PM排放;介质阻挡丝状放电较介质阻挡电晕放电对PM的处理效果更好,能量利用效率也更高。当反应器放电形式为介质阻挡电晕放电时,反应器中同时存在对PM氧化分解的化学过程和对PM荷电捕集的物理过程。     

基于低温等离子体喷射系统的柴油机模拟排气NO转化研究

为了研究低温等离子体后处理系统对柴油机有害排放物的作用效果,设计了介质阻挡放电式低温等离子体反应器,采用一种独立于柴油机排气管之外的低温等离子体喷射系统,研究了在不同的低温等离子体气体喷射量及柴油机不同模拟排气温度下,NO的转化及影响因素。研究表明:在低温等离子体喷射系统作用下,NO主要转化为NO2,NOx总量变化不大;随着激励电压峰—峰值的增加,NO转化为NO2的转化率先上升后下降;对应于不同的柴油机排气量,低温等离子体气体喷射量存在一个最佳值,可使得NO转化为NO2的效率最高;高温不利于NO的转化。     

低温等离子体净化汽车尾气中NO的研究

采用介质阻挡放电等离子体脱除汽车尾气中的NO,通过试验对“N2+NO”模拟尾气的低温等离子体净化作了研究;考察了放电电压、尾气在等离子体反应器中的停留时间、NO初始浓度对模拟尾气中NO去除率的影响;对低温等离子体脱除汽车尾气中NO的可能途径作了探讨,并从中判断出N2+NO体系中的主要反应,建立了动力学模型。模型中NO的反应动力学曲线与试验数据的一致性良好,证明了反应机理的合理性。     

一氧化氮在低温等离子体中的氧化试验研究

采用低温等离子体反应技术将部分NO预氧化成NO2,研究了放电电压、气体成分对等离子体氧化NO性能的影响。研究发现,O2和碳氢的存在能显著提高等离子体中NO的氧化效率,且NO2的生成量随加入的O2和碳氢浓度升高而增加。同时也发现,O2和碳氢对NO预氧化的促进作用存在一定的理想范围。     

Meachanism and method of DPF regeneration by oxygen radical generated by NTP technology

By using a self-designed non-thermal plasma (NTP) injection system, an experimental study of the regeneration of DPF was conducted at different temperatures, where oxygen as the gas source. The results revealed that PM can be decomposed to generate CO and CO₂ by these active substances O₃, O which was generated through the discharge reaction of NTP reactor. With the increasing of test temperature, the mass of C₁ (C in CO) shows a overall downward trend while the mass of C₂ (C in CO₂) and C₁₂ (C₁ and C₂) increase firstly and then decrease. When the test temperature is 80°C, the backpressure of DPF decreases fastest and the regenerative effect is remarkable. DPF can be regenerated by NTP technology without any catalyst at a lower temperature. Compared with the traditional regeneration method, the NTP technology has its superiority.     

木薯乙醇汽油车生命周期排放评价

利用生命周期评估理论，建立了木薯乙醇汽油车(E10)燃料周期和车辆周期相统一的生命周期捧放评估模型。以SOx、NOx、CO、HC、PM10等五种标准污染物排放和CO2、CH4、N2O三种温室气体排放为评价指标。对木薯乙醇汽油车进行了生命周期排放评价。     

Carbon Deposit Incineration During Engine Flameout Using Non-Thermal Plasma Injection

In order to investigate the influence of initial regeneration temperatures on diesel particulate filter (DPF) regeneration, an experimental study of DPF regeneration was implemented using a dielectric barrier discharge (DBD) reactor, aided by exhaust waste heat after engine flameout. DPF trapping characteristics and carbon deposit mass were discussed to facilitate further data analysis and calculation. DPF regeneration was then investigated by comparison analysis of deposit removal mass, backpressure drop, and internal temperature change. The results revealed that a large amount of particulate matter (PM) was deposited in DPF with a high filtration efficiency of about 90 %. The deposit removal rate and percentage drop of the backpressure both maximized at the initial temperature of 100 °C. During DPF regeneration, the sharp rise of internal temperature indicated vigorous PM incineration and high CO₂ emission. The results successfully demonstrated DPF regeneration using non-thermal plasma injection during engine flameout, and prominent heat durability was achieved in this method.     

车用柴油机四效催化转化装置的研究与进展

介绍柴油机机内净化的发展趋势,以及正在研究的主要四效催化转化装置,包括催化氧化技术和NOx催化还原技术结合,微粒捕集器和NOx催化还原技术结合,用催化的方法同时去除4种污染物的技术,低温等离子体技术等,并分析了各技术所面临的主要挑战。