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。     

新型柴油机颗粒捕集器—CRT^TM

颗粒再生是颗粒捕集器所面临的最大挑战。本文介绍了一种能在发动机大部分工况下持续自我再生的新型颗粒捕集器－－CRT^TM，并且分析了影响其性能的主要因素。     

DPF孔道结构参数优化设计

以降低流动阻力为目的开展DPF孔道结构参数优化设计,运用GT-Power建立DPF仿真模型,研究非对称孔道边长比、孔密度和过滤壁厚对颗粒物捕集过程中DPF压降和捕集效率的影响,并以非对称孔道边长比、孔密度和过滤壁厚为设计参数,二次序列规划算法为优化算法,DPF捕集效率为约束,优化DPF孔道结构参数。结果表明:DPF采用进口孔道边长大于出口孔道边长的非对称孔道结构可以降低颗粒物饼层捕集过程中DPF的压降,但同时降低了DPF的捕集效率;采用提高孔密度的方法可以在一定范围内降低DPF的压降,同时提高DPF的捕集效率;降低DPF过滤壁厚可以有效降低DPF压降,但也会降低DPF的捕集效率。综合优化结果,DPF进出口孔道边长比值为1.024 8、孔密度为62孔/cm~2、过滤壁厚为0.333 mm时,DPF压降降低26%以上,饼层捕集效率保持98%以上。     

IBIDEN公司的颗粒捕集器(DPF)

IBIDEN公司的颗粒捕集器(DPF)是与法国标致·雪铁龙(PSA)汽车公司,法国罗迪亚化学制造公司合作开发的产品,该公司大垣工厂每月生产DPF 20000台,年产24万台,用于柴油机轿车的排气净化处理。 IBIDEN公司的前身是创建于1912年(日本大正元年)的水力发电公司,此后其业务扩大到电加热炉用的电石研制和批量生产销售,此后又继续扩大业务,包括制造陶瓷、塑料等材料。在1982年创立70周年之际,改     

柴油颗粒捕集器(DPF)的最新技术进展(二)--DPNR问世

尽管DPNR能同时净化NOx与PM,但是,在稀薄空燃比混合气燃烧时与加浓空燃比混合气燃烧时发和净化机理则不同,所以催化剂总共发生4种化学反应(见图9)。首先,从稀薄空燃比混合气燃烧时的化学反应来加以说明。 在稀薄空燃比混合气燃烧时,排放气体囊的O_2和NO在催化剂铂的作用下,形成NO_2与O(氧原子是一种高反应性的活性氧),它们又与碱金属化合,形成硝酸盐。另一方面,PM     

基于模糊灰色关联的微粒捕集器劣化性能结构参数分析

在对微粒捕集器的劣化机理分析的基础上,以压降和最大壁面温度两个与性能劣化最相关的参数作为评价指标,运用模糊灰色关联分析方法对于壁面厚度、平均微孔孔径、孔隙率和孔道宽度四个结构参数对劣化性能影响进行分析,获得了相关数据支持,为微粒捕集器性能的进一步优化和改进大气环境质量提供参考依据。     

柴油机微粒捕集器劣化性能运行参数的辨析

文章在对微粒捕集器的劣化机理分析的基础上,以与性能劣化最相关的参数压降作为评价指标,运用模糊灰色关联分析方法对排气流量、排气氧浓度、微波功率、催化添加剂的质量浓度和灰烬沉积量五个运行参数对劣化性能影响进行分析,为微粒捕集器性能的进一步优化提供参考依据。     

柴油颗粒捕集器(DPF)的最新技术进展(一)--DPNR问世

车用柴油机由于具有良好的燃油经济性和动力性,因此,在欧洲,柴油机轿车一直以不断增长态势向前发展。预计到2005年欧洲轿车中新柴油机车型将超过40％。 但是,在美国与日本等工业发达国家,柴油轿车普及率相对较低。其中柴油机排放,特别是排放的黑烟给人一种极其厌恶的感觉,不能不说也是重要原因之一。 在日本曾发生过民崎公害诉讼,以柴油为燃料的柴油机车排放的颗粒物质(PM:Particulate matter)是直接危害人体健康的有害物质。在2000年东京都知事石原慎太郎对东京     

FBC对柴油机颗粒捕集器性能的影响

为了研究燃油添加型催化剂（FBC）对柴油机颗粒捕集器性能的影响,分别使用了不添加和添加FBC的燃油对两套柴油机颗粒捕集器（DPF）进行性能及耐久试验。结果表明：FBC不会影响DPF对颗粒物质量及数量的过滤效率;FBC可以有效协助碳烟燃烧,将DPF平衡点温度从350℃降低到325℃,提高DPF的被动再生能力;FBC可以降低DPF的主动再生温度,将DPF上碳烟的起燃温度由600℃降低到450℃以下,提高DPF再生速率及再生效率,从而提升DPF的主动再生性能;FBC可延长DPF的再生周期,提高DOC+DPF系统的耐久性。     

柴油机颗粒捕集器多参数特征分析及固定式应用设计

介绍了颗粒捕集器的两种压降和捕集效率模型,并分析了有效长度、孔道壁厚、孔道数目、孔道宽度等因素对压降和捕集效率的影响,最终与试验比对确定了可用于分析计算的数学模型。在此基础上分析了捕集器结构参数用于计算压降和捕集效率的重要度,并以孔道数目为变量优化设计了试验室用不可移动的颗粒捕集器。结果表明,以孔道数目和有效长度为变量更有利于颗粒捕集器的性能优化,二者对压降和捕集效率都具有重要的影响;以孔道数目为优化参数改进颗粒捕集器,应用后压降可减小到3.5kPa,效率达90%,满足使用要求。     

柴油机微粒捕集器再生技术

与汽油机相比,柴油机产生的有害气体H C、CO排放量相当低,一般只有汽油机的几十分之一,柴油机NOx排放量和汽油机处于同一数量级,但柴油机微粒排放约为汽油机的30～80倍.因此,微粒排放是柴油机的显著特点.研究已经证实排气微粒能引起慢性肺炎,并加重支气管炎.美国环保局(EPA)的试验证明,吸附在微粒表面的可溶性有机物(SOF)具有诱变作用,其组分的90%以上为致癌物质.绝大多数排气微粒的粒径在0.01～0.1μm之间,能长时间悬浮在大气中,很容易通过呼吸系统进入肺泡中并沉积下来,较小的微粒甚至可以进入血液中,对人体健康的威胁更大.     

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。     

柴油机微粒捕集器技术研究进展

微粒捕集器的关键技术是过滤材料和过滤体再生技术,在对其过滤材料和再生方法进行介绍的基础上,分析和研究了它们各自的特点和主要存在的问题;指出目前微粒捕集器的研究热点是研制高性能的过滤材料和与之相适应的低成本、简单可靠的再生技术,并提出了再生技术的发展趋势应是以被动再生为主,辅以不同的主动再生技术,以弥补被动再生不能低温工作,而主动再生需要额外能源、装置复杂的不足。     

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。     

达到欧4排放标准的货车柴油机的颗粒捕集器

介绍Purerm公司生产的一种具有连续能力的烧结金融制的捕集器，可以降低颗粒排放，耐久性也好。     

柴油机催化型颗粒捕集器建模与模拟

利用仿真软件创建了柴油机催化型颗粒捕集器的三维模型,包括了压降子模型、再生反应子模型及其相关反应动力学。对该模型的初始条件、边界条件等进行设定,模拟实验条件进行了颗粒捕集器的仿真,同时验证了该模型的准确性。结果表明,该模型的NO转化率误差最大为7％,压降误差不超过10％。仿真数据与实验数对比误差较小,能够较为准确的表现实验结果。     

柴油机颗粒捕集器热再生的影响因素研究

利用GT-Power软件建立柴油机颗粒捕集器(DPF)的热再生模型,运用离线再生的方法进行DPF的热再生试验,用试验结果验证模型的准确性。结合模拟和试验的结果,分析了DPF结构和运行参数对热再生过程中壁面峰值温度、最大温度梯度、再生持续时间的影响。结果表明,再生时的壁面峰值温度和再生速率随壁厚、CPSI、过滤体长度的增加而降低,再生过程中的壁面峰值温度随再生加热温度和碳烟累积量的增加而增加,随入口流量的增加而减小,提高再生气体中的氧浓度有助于提高总体的再生速率和再生效率,但会增加再生时的壁面温度和温度梯度。     

WLTC工况下汽油机颗粒捕集器性能研究

通过AVL BOOST软件设计缸内直喷汽油机后处理系统模型,即三元催化转化器以及汽油机微粒捕集器(Gasoline particulate filter,GPF)的组合模型。研究了WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle)循环工况对该模型的HC转化效率以及汽油机微粒捕集器的捕集效率和压降的影响。结果表明:在WLTC循环工况下三元催化转化器HC转化效率在90%上下浮动,汽油机微粒捕集器的压降受排气流量影响较大,压降线图与排气流量线图基本一致。GPF的颗粒捕集效率可以稳定在90%。GPF压降平均值在1～2 kPa之间,最高压降为5.5 kPa,满足GPF压降要求。