车用柴油机微粒排放法规与控制技术

1柴油机排气微粒的危害性 柴油机具有良好的燃油经济性、动力性、耐久性和排放性等优点,汽车柴油化已成为国际潮流.与汽油机相比,柴油机有害气体HC、CO的排放量相当低,柴油机的CO排放大约只有汽油机的1/10,柴油机的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,微粒排放已经是制约柴油车发展的最主要因素之一.     

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.     

柴油机排气微粒后处理系统的研制

论述了自行开发研制的以过滤体微波再生技术为基础的柴油机排气微粒后处理系统的总体组成、工作原理、设计原理及设计思想。详细分析了微粒过滤器的结构设计及微波再生系统的特点。试验结果表明，微粒后处理系统对柴油机排气微粒具有一定的净化效果，净化率在５０％～７５％。     

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.     

共轨柴油机排气后处理系统实时仿真模型

柴油机从欧Ⅲ排放标准发展到欧Ⅳ排放标准需要增加排气后处理系统,对排气后处理系统的建模和仿真将是欧Ⅳ柴油机控制系统开发流程中的重要环节。介绍了排气后处理系统的发展状况,针对柴油机控制系统开发建立了排气后处理系统模型,包括氧化催化器和微粒过滤器两个模块,模型根据能量守恒和化学动力学原理建立。对后处理模型进行了硬件在环仿真,对微粒过滤器的再生策略进行了分析。     

柴油机排气微粒控制技术的发展

柴油机排放的大量微粒和NOx对环境的影响较为严重。回顾了柴油机排气微粒控制技术的发展历程，介绍了柴油机排气微粒控制的三种方法，指出虽然采用缸内措施及燃油质量的改善可大幅度降低微粒排放，但面对未来更为严格的排放法规，需要使用微粒后处理装置，对催化转换器和捕集氧化系统的技术发展进行了较为全面的评述。     

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。     

车用直喷柴油机稳定工况下排气微粒与烟度的关系

本文通过测量一台车用直喷柴油机５０个工况下的微粒排放和烟度，得出了排气微粒及其干组份与滤纸烟度之间的关系以及微粒的可溶组份与排气中气排气中气态总碳氢 之间的关系，并且回归成经验公式 。     

柴油机微粒捕集器再生技术

(上接2002年第10期) 3被动再生 3.1添加剂再生法 添加剂再生是一种代表性的方案.在柴油中加入铈(Ce)添加剂,使得排气微粒中含有铈的化合物,由此可将微粒的起燃温度降低到300℃以下,这就可以在柴油机绝大部分工况下进行再生.     

红外辐射能应用于柴油机排气微粒过滤器再生机理的探讨

本文探讨了红外辐射能用于柴油机排气微粒过滤器再生的机理，并进行了对比试验。试验结果表明．红外辐射能可明显地提高柴油机排气微粒过滤器的再生能力。     

泡沫陶瓷过滤器微粒捕集特性分析

根据柴油机排气微粒过滤的试验结果，对泡沫陶瓷过滤体的过滤机理及特性进行了论述，对泡沫陶瓷过滤体的过滤效率和排气背压有较大影响的几种主要因素进行了分析，为柴油机排气微粒后处理系统的优化设计提供基础。     

A Research on the Mechanism and Influence of Ash Deposition in DPF Regeneration

利用GT-Power软件建立柴油机微粒捕集器再生仿真模型,并进行仿真,以分析再生中形成的灰分沉积对捕集器过滤效率和再生过程的影响.结果表明,灰分沉积不但会减小过滤体有效过滤面积,增大排气背压,从而降低载体的过滤性能;还会加剧微粒的燃烧,增大载体温度梯度.在再生平衡过程中,排气背压会缓慢上升,而再生平衡点温度会随着灰分沉积量的增加而下降.     

还天空一片蔚蓝 元征VEA501侧记

目前，汽车排气污染已不仅仅是在几个工业化国家，它已逐渐发展成为世界性的问题，在中国也非常严重。随着汽车保有量的增加(年递增率达到10％以上)，汽车排气污染物造成的环境污染情况将日趋严重。预计到2003年底，中国的汽车保有量将达到2000万辆，到2004年底，汽车保有量将达到2500万辆。所以对汽车排气污染物的监控防治，已处于刻不容缓的地步。     

1987年世界主要国家的汽车工业

一、年产量据美国华德1988年汽车年鉴报道,1987年全世界生产汽车约4655万辆,比上年增加86万辆,上升1.9%.其中轿车为3406万辆,载货车及公共汽车为1248万辆. 从1987年各国汽车的生产情况看,日本汽车产量1224万辆仍名列榜首,美国为1092万辆名列第二,再其次为西德、法国、苏联、意大利、西班牙、加拿大和英国等.     

GDI与PFI汽油车微粒排放特性的试验研究

对3辆缸内直喷(GDI)汽车和1辆进气道燃油喷射(PFI)汽车进行了试验研究,在NEDC循环上采用PMP方法测量微粒质量排放和微粒数量排放,用DMS500型快速微粒分析仪测量微粒瞬态数量排放和粒径分布。结果表明:4辆试验车的微粒质量排放均达到欧Ⅵ法规要求,但GDI汽车的微粒排放远超出法规限值;GDI汽车和PFI汽车在冷起动暖机阶段均有大量微粒生成,GDI汽车在暖机后的瞬态工况会有明显的微粒排放;GDI汽车核态微粒峰值粒径约为18nm,而作为数量排放主要形态的积聚态峰值粒径约为80nm;PFI汽车的积聚态峰值粒径约为60nm,而作为其数量排放主要形态的核态微粒峰值粒径约为12nm。     

汽车发动机排放控制技术新动向

综述了国外汽车发动机排放技术的发展动态,详细介绍了降低汽车柴油发动机排气污染物的几种新的装置,并分析了其工作原理及结构,重点介绍了柴油机微粒捕集器的进展,讨论了今后要成功地大规模推广必须解决的问题。     

一种发电用柴油机排气微粒过滤器的研究

设计了一种发电用柴油机的排气微粒过滤器，并在实机上进行了实验，结果表明该过滤器的过滤效率在６５％左右，油耗增加在２．５％左右，有较高的应用价值。     

车用柴油机排气微粒分流式稀释取样测量系统的研制

本文设计了一种测量车用柴油机排气微粒的分流式稀释取样系统并制出了实验样品。文中说明了系统的布置和主要参数。重点是用ＣＯ２示踪法标定了不同发动机工部下的稀释比。用该系统测量一台车用柴油机的排气微粒结果表明该系统效果好，很实用。     

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。     

车用柴油机变工况下排气微粒的测量

研制了一种在发动机台架上进行柴油机变工况下排气微粒测量的测试系统。该系统主要由普通测功机和微粒稀释取样袋等组成。用此系统可进行柴油机恒转速扭矩、恒扭矩变转速和转速与扭矩成比例变化等模式变工况的微粒测量。试验结果表明柴油机在不同变工况模式下的微粒和有各自不同的变化规律。