柴油车尾气排放特征与后处理技术研究现状

柴油车已经成为大气颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)主要的排放源之一。为了提高环境空气质量并降低柴油车的污染物排放,可以通过安装尾气后处理装置来减少PM和NOx的排放。如何使后处理技术与车辆降低PM和NOx排放的需求相匹配,以实现稳定的减排效果,是一个值得进一步研究的问题。柴油车尾气中PM,以及NO和NO₂等关键参数,对于设计尾气后处理装置(如DPF和Urea-SCR)以及设定DPF再生和Urea-SCR喷氨策略具有重要意义。因此,本文以柴油车为研究对象,分析了其PM的浓度、粒径分布、化学成分和形态特征,以及NOx(NO+NO₂)和部分PM前体物的排放特性。同时,分析了车辆行驶状况对尾气PM浓度和粒径分布的影响,为在用柴油车加装尾气后处理装置以降低尾气污染物排放提供了重要的参考依据。     

柴油车尾气排放分析与控制

随着柴油车的应用越来越普遍,其排放的尾气危害也就日益严重,已成为我国城乡大气污染的重要源头之一。本文首先对尾气排放的成因及危害性进行了分析,然后再分别从柴油机机内外、提高燃油品质及采用代用燃料的角度详细地探讨了其尾气排放的控制措施。     

我国在用柴油车颗粒物排放控制策略

控制柴油机排放物的重点之一是控制颗粒物(PM)的排放。文章主要分析满足现行排放法规下的在用柴油车微粒排放控制技术,不同排放后处理技术的应用和减排效果,最后提出了一种关于不同措施的减排成本收益的整数规划模型的数学方法。对柴油车颗粒物的排放能起到一定的控制作用。     

高海拔地区载荷对重型柴油车NOx排放的影响

按照国家标准GB 17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》要求,重型柴油车需进行PEMS试验时,试验条件范围增加。它不仅要求进行高海拔地区的排放试验,试验载荷也扩展至10%～100%;因此,车辆在进行PEMS试验时,需尽可能地按照严苛的条件进行。本文介绍了在高海拔地区分别进行低载荷和高载荷状态下的PEMS试验,对试验结果进行分析计算,总结出在高海拔地区不同载荷对排放的影响。     

重型柴油车污染排放OBD在线监控系统研究

针对重型柴油车排污监管中存在的问题,提出了重型柴油车污染排放OBD在线监控系统的框架和功能.通过对OBD车载终端和车载烟度计的车辆排放及定位数据的采集,对重型柴油车的污染排放进行实时监测,识别高排车辆,并开展一系列深度分析.     

在用柴油车污染物排放检测研究

随着环境污染的日益加剧,对于在用柴油车排放污染的治理标准也越发严格。文章介绍了自由加速、加载减速和遥感三种在用柴油车排放检测的方法,通过梳理我国在用柴油车标准的发展进程,对比了不同时期标准在用柴油车排放的限值,有助于了解我国在用车检测限值、检测内容及检测流程的变化,明确未来国家对在用柴油车排放污染治理的趋势。     

柴油车排放的碳颗粒物微结构和化学分析

利用XPS,XRD,TG和DSC技术,对收集到的几种柴油车排气管内沉积的碳颗粒固体物进行了微结构与化学分析。研究结果表明,在化学构成上,柴油车排放的碳颗粒物是由多种元素构成的复杂体系;在物理结构上,柴油车排放的碳颗粒物具有复杂多相的物理结构,不具有明显的晶型结构,属于具有严重结构缺陷的乱层石墨结构碳,是一种不稳定的结构。在氮气和空气气氛下的热分析表明,完全能够采用化学催化手段大幅减少柴油车排放颗粒物的数量。     

硫含量对柴油车颗粒物排放和净化装置颗粒物净化效率影响的试验研究

在相同车辆分别加注北京市市售柴油和低硫柴油的情况下,利用Dekati Mass Monitor DMM-230测试系统,通过在底盘测功机和实际道路上进行加装柴油车尾气净化装置前后颗粒物排放的对比试验,研究分析了柴油中硫含量对柴油车尾气排放中颗粒物质量浓度的影响,以及柴油中硫含量对柴油车尾气净化装置颗粒物净化效率的影响。     

柴油机颗粒排放的控制策略

分析柴油机颗粒排放的组成、危害及生成机理;介绍为达到欧Ⅳ标准,国内外目前在柴油机结构、燃油、机油和排放后处理等方面采取的控制策略。     

柴油机排气PM特性及其净化技术研究

分析了柴油机排气PM特性及其净化方法,比较了不同的过滤体再生技术。设计了一种新型的逆向喷气再生装置的反吹管螺旋喷吹和扫气阀结构,实现了过滤体逆向喷气再生技术的车载应用。     

柴油机排放PM惯性沉淀的研究

利用惯性沉淀原理设计了一种柴油机PM排放净化装置,其净化效率可以达到55%,并利用FLUENT软件对其内部流场进行了数值计算。通过数值模拟计算找出了影响沉淀效率的参数有入口位置、入口速度和PM直径。最后利用试验验证了分析结果。     

A Study on the Right Moment for the Regeneration of Diesel Particulate Filter

提出了确定柴油机颗粒捕集器再生时机的主要原则,同时比较了不同的再生时机判断方法的特点,对过滤体的压力损失进行了数值模拟和试验研究.基于过滤体压力损失模型,根据排气流量、温度和背压计算颗粒沉积量,提出了新的再生时机判断方法.研究表明,在不考虑具体再生控制策略的前提下,堇青石过滤体的累积颗粒物的限值为4g/L,而SiC过滤体为8g/L.     

车用柴油机微粒捕集器热再生的一维数值模拟

以壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器(DPF)为研究对象,建立了DPF一维热再生过程的数学模型。对陶瓷孔道内微粒(PM)的燃烧过程及其温度分布进行了模拟,结果表明,再生过程进行到一半时,DPF载体的温度达到最大值。设计时必须保证在此温度下DPF的载体壁面不会发生破裂,以免影响其正常工作。     

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.     

DPF对柴油机性能影响的仿真研究

利用GT-Power软件,分别建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)和D19柴油机的仿真模型,并把二者进行耦合,研究了DPF对D19柴油机的功率、扭矩、缸压及燃油消耗率等方面的影响。研究结果表明,加装DPF会使发动机排气背压升高,输出功率与扭矩下降,缸内最高燃烧压力降低,燃油消耗率上升,且随着载体内颗粒物数量的增加,这种趋势更为明显;当DPF内炭烟加载量接近满载达到10 g/L时,D19发动机的功率、扭矩已有明显的下降趋势,在高转速下最高降幅达4%左右,燃油消耗率增幅为3%左右。     

采样方式对柴油机微粒排放测量的影响分析

采用国Ⅲ标准ESC测试流程,在AVL AFA490试验台上对同一柴油机同步采用两种采样方式进行了颗粒物对比测量.测量结果表明,全流稀释颗粒采样系统的微粒排放量测量精度和准确度高于采用分流稀释颗粒采样系统的测量结果.经分析指出,采用分流稀释颗粒采样系统进行微粒测量时,应严格控制稀释空气质量以及探头的安装位置和伸入排气管中的长度.     

论柴油车自由加速烟度排放

简述了世界上一些柴油车自由加速烟度排放法规：通过大量的试验研究，明确了柴油车自由加速烟度的排放机理，指出自由加速烟度排放的大小并不能真实反映柴油车实际行驶烟度的排放状况，因而自由加速烟度排放法规对改善柴油车实际行驶烟度排放的作用是非常有限的。     

柴油机微粒捕集器燃烧器再生试验研究

研究了全流式燃烧器从涡轮增压器出口处取气的空气供给方式。研究结果表明,新的供气方式可行,且未对发动机动力性带来不利影响;燃烧室具有一次风与二次风的结构,提高了点火可靠性及火焰燃烧稳定性,满足捕集器的再生要求。对捕集器再生时机判断和温度修正进行了研究,试验结果表明,含燃油添加剂的微粒捕集器再生效率在90%以上。