重型柴油机尾气NO_x的SCR概述

随着车辆数目的日益增多,汽车尾气污染日趋严重,为了降低柴油机尾气中NOx对大气的污染,SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种有效的控制方法。文中着重对SCR降低柴油机尾气中NOx的还原剂喷射和混合管道进行了优化设计。一般认为,柴油机仅仅依靠机内优化措施不能满足欧Ⅳ排放限值的要求,达到第Ⅳ阶段排放标准必须采用排气后处理系统技术。在众多的柴油机排气后处理措施中,选择性催化还原技术最有前途,尤其针对柴油机的NOx排放。     

双对置二冲程柴油机高原环境燃烧过程的模拟研究

为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究。通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响。通过对燃烧特征参数的分析,研究高原环境对OPOC二冲程柴油机燃烧过程的影响以及对OPOC二冲程柴油机性能的影响。结果表明:高原环境下,OPOC二冲程柴油机缸内平均压力下降,平均温度升高,燃烧过程恶化,燃油消耗率增加,Soot排放显著增加,而NO_x排放下降不明显。     

基于电控单体泵对4D44柴油机的优化研究

为了使传统直列泵柴油机满足国Ⅲ排放法规,在尽量不改变柴油机本体的前提下对燃油、进气和燃烧系统进行了优化。燃油喷射系统采用集成电控单体泵,高压油管长度和喷油器参数进行了优化;优化改进了进气道;重新设计了燃烧室;针对国Ⅲ排放法规测试特点进行了电控参数的优化。通过对整机进行13工况试验测试,表明优化改进后的柴油机排放性能得到明显提高,并达到国Ⅲ排放标准。     

轻型OVC-HEV汽车NIRCO系统研究

文章研究了轻型车国六排放阶段可外接充电式混合动力汽车(简称OVC-HEV)非整体式仅控制加油排放炭罐系统(简称NIRCO系统)的蒸发与加油排放解决方案。通过国六蒸发与加油排放试验流程的分析与试验,阐述了OVC-HEV采用NIRCO系统及高压密闭油箱的必要性;通过高温和高原试验阐述了高压密闭油箱耐压设计范围及其合理性;通过加油和泄压试验确定了NIRCO系统高压密闭油箱的炭罐容积计算方法。     

基于改善柴油机排放的燃烧过程优化措施

改善柴油机排放的核心是对燃烧过程进行优化,通过改善燃烧过程来降低柴油机排放是当前柴油机研究中的重要课题。本文主要从优化进气系统、优化喷油系统、优化燃烧室结构、燃料的改质及优化润滑系统五个方面进行分析,综合这些相互制约的优化措施优化柴油机的燃烧过程,降低颗粒物质PM和NOx的直接排放。     

VGT-EGR替代方案控制策略的实现

基于柴油机VGT-EGR系统的控制原理,提出了由电子节气门(ETC)—可变废气控制系统(VEC)联合控制替代VGT单独控制并结合EGR系统进一步降低柴油机排放的方案,建立了能够模拟多缸单体泵柴油机运行并通过芯片内部程序对其执行器进行控制的在环仿真试验平台,制取了不同工况下的循环油量MAP图,研究并制订了ETC,VEC和EGR系统的控制策略,并通过在环仿真试验验证了控制策略的可行性。     

重型柴油机全工况两阀联合控制EGR系统的设计

为对某重型柴油机EGR系统进行排放优化和流量精确控制,基于排放优化原则,采用了一种节气阀配合EGR阀控制EGR流量的全工况两阀联合控制系统。先后在半实物实时仿真平台和台架上进行了控制器跟踪效果和排放改进效果的验证。结果表明:所设计的控制器能在各种工况下精确控制空燃比;在测试工况条件下,排放水平较稳态EGR优化MAP控制方法有了较大改进。     

基于滑模理论的车用EGR系统混沌控制

基于高阶滑模混沌控制的快速稳定和高效鲁棒特点,建立了柴油机EGR系统动态数学模型;设计了柴油机EGR系统的误差评估滑模面、滑模控制率与混沌控制器;针对EGR阀动态控制规律与响应迟滞机理,制订了柴油机EGR阀的控制、修正与优化策略。利用Control Core软件,对EGR阀的响应特性、占空比和EGR率进行了仿真,实现了高阶滑模混沌控制器对EGR系统精确修正、优化与控制。依据柴油机瞬态测试循环法规,进行了增压柴油机EGR系统的动态响应特性和排放测试等试验。试验结果表明,该高阶滑模混沌控制器性能可靠、处理能力强、控制精度高,满足柴油机EGR系统的控制要求。     

国外车用柴油机SCR技术的应用研究

机外措施是控制柴油机NOx 排放的有效措施,是柴油机排放控制的关键技术。选择催化还原(SCR)技术是降低车用柴油机NOx 排放的机外措施之一。介绍了SCR技术的理论依据、系统组成及工作原理;重点介绍了国外车用柴油机SCR技术的应用情况及还需解决的问题。     

基于窗口平均值法的高原环境下柴油车NO_x排放研究

采用车载排放测试系统和窗口平均值法研究了柴油机在高原地区运行时氮氧化物(NO_x)排放及工作窗口大小对NO_x比排放的影响。试验结果表明:高原环境下NO_x比排放高于国标要求;取不同大小的工作窗口对NO_x比排放结果有影响,窗口越小,则NO_x平均比排放变异系数越大,氮氧化物比排放(bsNO_x)值越离散;窗口越大,则NOx比排放的变异系数越小,但会因此降低试验数据的利用率。     

柴油机SCR与EGR+两大排放控制技术路线研发生产和应用成本对比分析

当今业内众所周知,为了满足欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规,欧美中重型商用车及柴油机企业主要采用了两条排放控制技术路线:其一是优化燃烧+SCR(选择性催化还原)技术路线,简称SCR路线,它是通过优化喷油和燃烧过程,尽量在机内控制微粒     

大型柴油机高氮氧化物转化率的排放控制系统的研发

选择性催化还原(SCR)系统已被证明是大型柴油机控制氮氧化物(NOx)排放的有效方案。未来的大型柴油机被设计为有更高的NOx排放量,以提高燃油经济性,这需要越来越高的NOx转化效率以满足排放法规要求。为此,未来的后处理设计可采用先进的技术,如选择性催化转化(SCR)涂覆颗粒滤清器(SCRF)和涂覆在高孔隙度直通式载体上的SCR,以获得高转化效率。评价了不同的高NOx转化效率系统。首先,通过使用SCRF单元和附加的涂覆在高孔隙度载体的SCR涂层,设计了高性能的NOx控制催化剂。第二,评价了不同的控制策略,以了解还原剂剂量策略和热管理对NOx转化效率的影响。在1台大型柴油机上进行瞬态循环试验。提高氨投入量而不是尿素可进一步提高转化效率,尤其是在低温下无法喷入尿素的时候。此外,实施热管理改善了低温时的NOx转化效率。结果证明,这种系统加上发动机控制策略的改进可以使瞬态FTP测试循环中的NOx转化效率达到95%以上,从而可使柴油机满足未来排放法规和燃油经济性的目标。     

满足国六排放法规的重型车用柴油机开发

介绍1款在现有无废气再循环(EGR)系统且满足国五排放法规的柴油机基础上进行升级,以满足国六排放法规的柴油机。达到国六排放法规的首选柴油机技术路线是采用EGR系统和具有高转换效率的集成式后处理系统。开发结果表明,采用EGR 系统可以显著降低柴油机氮氧化物(NOx)原始排放,但同时会增加颗粒物(PM)排放。采用高压喷射可以明显改善发动机PM排放,通过进气节流可明显提高柴油机小负荷时的排气温度,确保柴油机选择性催化还原(SCR)系统的高效运行,并有效降低NOx尾管排放。此外,采用柴油机颗粒捕集器(DPF)是目前降低柴油机PM尾管排放最有效的措施。     

EGR结合机外净化技术降低柴油机排放的研究

针对增压直喷柴油机开展全面净化的研究,设计了一套废气再循环(EGR)结合机外废气净化(EGC)系统,该系统能在柴油机较宽转速和负荷范围内有效净化废气排放。试验结果表明,EGR结合EGC技术在降低柴油机的废气排放方面具有很大突破。     

欧洲对柴油机排放的控制

控制柴油机排放污染物,主要在于控制NOX和PT(颗粒)。欧盟在柴油机排放控制方面一直走在世界的前列,所制定的排放标准也为世界各国所认可。欧盟控制排放污染物所有的技术措施如下:欧Ⅰ:采用非直喷燃烧室 分配泵燃油系统或直喷燃烧室 分配泵 燃油系统 增压技术(可采用中冷);欧Ⅱ:     

基于柴油机的电控天然气发动机设计

在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元、传感器及执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了压缩天然气(CNG)单燃料电控多点顺序喷射发动机。试验结果表明,天然气发动机的动力性能与排放性能达到了设计要求。     

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。     

利用柴油机尾气后处理技术实现欧Ⅳ排放标准的试验研究

以某4缸增压直喷柴油机为样机,利用专业试验台架,在优化喷油提前角和EGR阀开度的前提下,联合利用氧化催化器(DOC)及微粒氧化催化转化器(POC)技术对柴油机尾气排放进行了试验研究,并总结了DOC和POC技术对柴油机排放的影响规律.试验结果表明,通过优化喷油提前角及EGR阀开度,并且选择正确的DOC与POC的布置形式,...     

满足美国第2阶段第5级排放限值的Bluetec排放控制系统

近年来,柴油机在欧洲轻型车的市场份额持续增长,而北美市场的柴油机份额却仍很小.直至最近,柴油机仍可不使用活性的氮氧化物(NO<,x>)后处理系统,仅通过发动机机内优化措施就能满足欧洲和北美的NO<,x>排放限值要求.但美国于2007年引入第2阶段(Tier 2)第8级(Bin 8)和Tier2第5级(Bin 5)排放法...     

增压直喷柴油机EGR控制系统设计

介绍了自行设计的增压直喷柴油机EGR率控制装置，试验研究了不同EGR率对发动机各工况性能和排放的影响规律，为满足欧Ⅱ标准确定了各个工况的最佳EGR率。以此为基础，设计了EGR电控系统，并用于柴油机的实际控制。试验结果表明，使用设计的EGR电控系统后，大大降低了该柴油机的氮氧化物排放，使13工况排放全面达到欧Ⅱ标准的要求。