重度混合动力汽车油耗和排放的多目标随机最优控制策略

鉴于采用通常在特定工况下开发的控制策略的混合动力汽车在实际路况下的性能未必能达到最优的问题,将实际道路下的混合动力汽车能量管理策略问题转化为标准路况下的随机线性最优控制问题。建立了包含三效催化转化器热状态的混合动力汽车二次型状态空间方程,以发动机燃油消耗和三效催化转化器出口处的排放最小为优化目标,对蓄电池SOC、车速、三效催化转化器温度和出口排放等实际状态进行卡尔曼滤波估计,以对电机功率和发动机功率等输出变量进行最优反馈。仿真结果表明,与规则控制相比,所建立的随机最优控制策略能在满足车辆动力性要求的前提下,三效催化转化器的起燃时间约缩短160s,HC和CO的转化率明显提高。     

金属载体催化转化器在摩托车上的应用

1 德国依米泰克公司介绍 随着世界范围内机动车排放法规的日益严格,对车用催化转化器的要求也越来越高。由于金属材料在物理特性上具有许多优点,金属载体对催化转化率及发动机动力性能、经济性能都具有积极影响,具有广阔的发展前景。1986年德国西门子公司汽车部与GKN公司各出资50％成立了依米泰克(Emitec)公司,专业生产车用催化转化器金属载体。     

汽油车三效催化转化器内废气转化率的数值模拟

基于三效催化转化器内十三反应机理的反应速率方程以及气相和固相的质量平衡和能量平衡原理,建立了三效催化转化器的废气转化率数学模型,通过对其进行数值模拟,得到转化率随氧化还原比的变化情况,计算值与实验值吻合良好。研究对提高三效催化转化器转化率具有重要的参考价值。     

摩托车催化转化器的数值模拟和试验研究

受摩托车排气管本身尺寸和结构影响,催化转化器在摩托车排气管上的安装存在一定难度,通过对排气管温度场的测量和分析,确立了催化转化器的安装位置。通过建立模型对温度场进行模拟,并将模拟结果和试验结果对比分析表明,模拟与试验吻合程度较好,可用于试验结果的预测或为试验和设计提供参考。     

车用催化转化器起燃特性的数值模拟

利用ANSYS Workbench软件建立某催化转化器载体单孔道二维几何模型及有限元模型,在FLUENT软件中,采用层流有限速率湍流模型,对其起燃特性进行了数值模拟,分析了载体内温度、流速、压力及尾气各气体组分的变化过程,基本上反映了催化转化器起燃过程的实际情况,所得到的速度场、温度场、压力场和各组分质量分数分布图趋势均正确合理。在此基础上,分析了载体参数对催化转化器起燃特性和转化效率的影响,并对载体入口速度和温度进行了优化设计。结果表明,尾气各气体转化率随着入口温度的增加而增加,当入口速度增加时,尾气各气体转化率先增加后减小。     

摩托车发动机电喷与催化转化匹配技术研究

加装了催化转化器与电喷系统的摩托车发动机匹配研究表明,当过量空气系数在1.05 左右时,催化转化器对CO、HC的转化率较高,但对NOx的转化率较低。     

汽油中的MTBE对发动机排放的影响

2.研究结果 (1)MTBE及其他含氧燃油对法规限定的排气管排放的影响 a.不同汽车的比较 MTBE的影响实际上在不同汽车之间是不同的。在不带催化转化器的车上影响最大,在带催化转化器的车上影响最小。 b.对CO排放的影响 MTBE对CO排放的影响最大。MTBE加入量达到15％     

快速老化时间对催化转化器性能的影响研究

本文指出了快速老化和评价试验条件对催化转化器性能的影响，利用某国产催化转化器和ＳＡＮＴＡＮＡ２００Ｇｓｉ轿车试验，研究了快速老化试验时间对催化转化器性能的影响，采用超燃温度、ＣＯ／ＮＯｘ交点处转化率以及装在汽车上按照工况法试验时的转化率等指标的变化来描述催化转化器的性能变化，试验结果表明快速老化约３０ｈ时性能具有较强代表性。根据试验结果提出了结论和建议。     

汽车三元常规清洗养护技术

1 概述 汽车三元常规清洗养护技术主要是用来解决由于燃油中硫、磷及不完全燃烧物吸附在三效催化转化器表面形成化学络合物而造成的三效催化转化器失效、尾气超标、发动机动力下降和油耗增加等一系列问题,并使三效催化转化器的使用寿命从3万km～5万km延长至10万km-20万km。     

三效催化转化器的正确使用和故障诊断

三效催化转化器如使用不当或产生故障,将会造成三效催化转化器性能变差甚至失效,从而导致发动机动力性、经济性下降,排气噪声增大,不易起动,经常熄火等故障。     

基于Fluent软件的三元催化器结构优化

依靠经验或半经验设计三元催化器需耗费大量精力和财力,且设计周期长,利用CFD软件仿真分析催化器内部流场可大大缩短设计周期。文章在Gambit软件中建立了某款三元催化器3维流体离散模型,用Fluent软件分析了三元催化器的压力、温度、速度和湍动能等内部流场分布,并介绍了催化器收缩管和扩压管锥角对催化器内流场的影响。表明随着催化器收缩管和扩压管锥角的减小,催化器背压减小,流动能量损失减小,气流的有效流动区域增加,有利于提高载体的利用率,进而提高催化器催化转化率。该方法对三元催化器优化设计有一定的参考价值。     

车用催化器载体蜂窝孔内气流分析

本文利用流动数值计算（CFD）的方法研究催化转化器载体蜂窝孔内的气流分布，通过研究发现在空速很低时在扩张段就出现气流分离现象，而在载体人口端流速分布则比较均匀；在载体蜂窝内随着空速的增加气流状态由层流向紊流转变，因此不能简单地将其气流简化为不可压层流。     

柴油机SCR后处理控制策略开发与研究

为选择性催化还原技术提出了还原剂喷射的控制策略。它根据原机NOx排放浓度脉谱、排气温度和空速脉谱等计算还原剂的喷射速率。分别通过试验研究了NH3/NOx比值、排气温度和空速对NOx转化率和氨泄漏浓度的影响以及SCR催化剂的氨吸附和脱附特性,并根据研究结果,分别确定稳态和瞬态工况下尿素溶液喷射的控制方案,因而实现了ESC稳态循环和ETC瞬态循环下的控制目标。此外,冷机起动试验表明,该阶段的排气温度低,NOx排放浓度较高,故应采取措施减少低温工况下NOx的排放。     

Flow measurements in the exhaust system of a motorized engine

Stereo Particle Image Velocimetry (SPIV) is used to measure the highly turbulent flow in the upstream region of the catalytic converter for a four stroke IC engine. These experiments are conducted for a motorized engine to investigate the feasibility of using SPIV for exhaust flow measurements in a firing IC engine in our future research. The results obtained here can also be used for validation of the CFD models. The measured flow is highly three dimensional, non-uniform with large magnitudes of turbulence indicating recirculating flow structures. These structures show signatures of jet flows coming out of the exhaust valves at all exhaust crank angles. The triangular shape and location for the end face of each exhaust runner pipe, the length and geometry of the runners also affect the flow mixing process upstream of the catalytic converter contributing to the complexity of this flow. Although majority of the exhaust flow passes through the catalytic converter, some will recirculate due to impingement of the exhaust jets on the surface of the catalyst.     

柴油机微粒捕集器定工况主动再生条件的试验研究

柴油机尾气后处理系统采用仅安装氧化催化转化器方案,通过试验确定了柴油机微粒捕集器定工况主动再生时所需的入口条件,通过对发动机不同工况排气温度的测量确定了微粒捕集器定工况主动再生的发动机工况点,得出了主动再生时排气管中所需喷入液化石油气的喷射脉宽.试验中氧化催化转化器对HC的转化效率达到了90%以上,满足了再生期间对催化...     

三效催化转化器在红旗轿车上的应用

为了达到日益严格的排放控制要求,在车辆上采用闭环电控喷射系统配以三效催化转化器是目前比较有效也是最常用的方法之一。本文在红旗轿车上采用闭环多点电控喷射系统并装用三效催化转化器,经试验验证:排放值完全符合排放法规要求,对整车噪声影响不大,功率损失很小且对有害物的转化率也很高,取得了满意的效果。     

Effect of engine exhaust gas modulation on the cold start emissions

This paper presents a computational investigation of the effect of engine exhaust gas modulations on the performance of an automotive catalytic converter during cold starts. The objective is to assess if the modulations can result in faster catalyst light-off conditions and thus reduce cold-start emissions. The study employs a single-channel based, one-dimensional, non-adiabatic model. The modulations are generated by forcing the variations in exhaust gases air-fuel ratio and gas compositions. The results show that the imposed modulations cause a significant departure in the catalyst behavior from its steady behavior, and modulations have both favorable and harmful effects on pollutant conversion during the cold-starts. The operating conditions and the modulating parameters have substantial influence on catalyst behavior.     

直喷汽油机催化器快速起燃的试验研究

针对EA888直喷汽油机建立了试验台架及试验测控系统,通过试验研究了过量空气系数和两次喷射比例对催化器起燃特性的影响规律。试验结果表明,采用微稀的混合气有利于催化器的快速起燃,采用两次喷射有助于推迟点火,提高排气温度,缩短催化器起燃时间。     

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%。