SCR载体尺寸对背压及NOx转化效率的影响

基于发动机台架试验研究了不同选择性催化还原（SCR）载体尺寸的性能差异。结果表明：SCR 载体尺寸会显著影响 SCR 系统的性能,载体长度增加导致排气背压明显增大,但SCR 系统的氮氧化物（NOx）转化效率提升不显著;增大载体直径可同时实现排气背压降低和NOx 转化效率提升;当排气温度高于尿素起喷温度时,加大尿素喷射量后,相比于直径为118.4 mm 的 SCR 载体,直径为 143.8 mm 的 SCR 载体性能可提升 2 倍。     

影响柴油机微粒捕集器背压因素的试验研究

采用搭建的气道试验台和实车试验系统研究了影响发动机排气背压的因素,同时量化了部分发动机工况下流量、背压和温度随时间的变化关系,为再生时机的判断提供了有力的数据支持。     

基于稳态条件的排气系统背压预测计算研究

文章以发动机开发中对排气系统背压的边界需求为背景,在对排气系统背压机理以及工程应用实际情况进行分析的基础上,提出了基于已知稳态条件下对排气系统未知输入条件的快速背压预测计算方法。采用稳态热流试验台架对3款发动机排气系统进行背压测试,得到实际测试数据。随机选取输入条件,并使用背压预测计算公式进行了恒温变流量及变温变流量背压计算,计算结果与试验结果吻合良好,为工程开发提供了一种高效、高准确性的快速背压预测计算方法。     

汽车排气系统总成的计算流体力学模拟

汽车排气系统采用数值模拟的方法较传统的试验方法省时、省力,且节省试验费用,文章利用通用流体力学软件对排气系统总成的流场和温度场进行了深入的模拟研究,得到了排气系统的总背压随转速变化曲线;详细分析了紧耦合催化器和前后消声器的流场特征,得出了产生背压的主要部件是后消声器.同时表明,三维CFD模拟技术在汽车排气系统中的应用为汽车排气系统设计提供新的理念和方法.     

进、排气背压对涡轮增压柴油机工作过程影响的研究

本研究在不同进、排气背压下,测定了柴油机示功图,进、排气管温度及压力,柴油机输出功率和排气烟度等参数,在此基础上计算了柴油机放热率,分析了进、排气背压变化对柴油机放热率的影响。结果表明,进气背压变小后,柴油机燃烧持续期变长,热量利用率低;排气背压增大后,柴油机燃烧不充分,排气烟度大;排气背压变大后,涡轮增压器工作环境差,柴油机进气压力也相应降低。     

某发动机集成式催化消声器的背压分析及优化

汽车排气系统排气背压的直接影响到汽车动力性、燃油经济性及排放性能,通常情况下,背压增大将导致发动机缸内废气排不净、燃烧恶化、燃料燃烧效率下降、经济性变差、动力性下降、排放不达标等问题。排气背压不仅受排气管的大小、长度及走向的影响,还受发动机尾气处理装置及消声降噪装置的影响。随着国家对汽车排放要求的提高,发动机排气系统上的尾气处理零部件会越来越多,结构更复杂,排气阻力变大,背压升高。为满足整车及发动机的各项性能指标,本文通过采用流体流动均匀性评价指标λ方法对排气系统的催化消声器进行分析,并经过试验验证,达到降低排气背压的目的。     

汽车排气系统的流场分析与优化

给出了某汽车排气系统一维非定常流动的气体动力学方程组和三维模拟数学模型.建立了该汽车排气系统与发动机的联合模型,并利用此模型得到了排气系统进口温度、质量流量、密度等参数.以此作为边界条件,利用三维CFD软件对该汽车排气系统流场进行了模拟,找到了影响排气系统背压的关键结构并进行了优化.结果表明,模拟结果与试验结果吻合性良好,优化后排气系统背压由40.5 kPa降至30 kPa.     

基于管道声模态的SCR催化消声器传递损失分析

柴油机SCR选择性催化还原技术是欧五排放标准的重要技术路线之一,SCR催化消声器实现柴油机尾气净化和排气减噪的双重功能。文章应用三维声学软件Virtual.Lab,基于管道声模态法结合传递导纳函数,通过对常温及高温下的SCR消音器的传递损失进行计算得到其具有较好的消声性能,为优化和改进排气系统的声学性能提供仿真技术支持。     

摩托车用载体结构对排气背压影响的试验研究

将摩托车用金属载体放入背压操作台的装置中,选定压力范围,选择自动模式下的定流量模式,给定流量值,进行不同结构参数载体背压数据的分析比较,研究结果表明:载体结构参数对排气背压的影响显著,目数越多、箔片越厚、长度越长、直径越小,排气背压越大,同心圆型载体背压要低于双S型载体。     

增加发动机功率的常规招数

常常听到许多车主抱怨自己爱车的动力差强人意,想通过改装的方式来提升动力,却苦于不知道从何下手,下面我们就这个问题来谈一下如何通过有效的改装方式来提升汽车动力。事实上,几乎所有的汽车发动机都是可以调校和改装的。方法是多种多样的,最常见的有调整 ECU 程序,使用高流量进气滤芯,使用高性能的火花塞和缸线以及使用轻量化部件。针对发动机的性能表现还有一个非常流行,但也很有争议的方式,那就是更换排气管系统。有人认为改装后的排气管会减小排气背压,更利于气缸中废气的排出,使更多新鲜空气参与燃烧,从而提升发动机的性能。也有人认为,改变背压所改善的燃烧效果,对输出功率的提升作用是非常有限的,所有的变化只是因为背压减小后,发动机响应更加灵敏而引起的心理变化。无论如何,改装了排气管,发动机的变化还是发生了,所以,我们也把这种改装列入了本次讨论的话题。本期,我们主要讨论的就是这个排气系统和高流量空滤的改装,下期我们会继续讨论火花塞/缸线、轻量化系统,还会介绍一些原厂升级套件。     

一种消音器气流量自动调节装置

消音器安装于机车发动机的排气尾管上,用于吸收发动机运行排出的气流,气流经过多孔消音管,噪声衰减后排入大气。目前,发动机在不同转速下会产生不同的排气流量和排气背压,摩托车消音器整体常采用焊接或铆接结构,其排气流量不能根据发动机的排气流量进行调节,即消音器与发动机的排气流量匹配度低,易造成发动机排气不畅和排气背压升高,从而降低发动机的输出功率和转矩,抑制发动机热效率转换,增加油耗。另外,发动机排气不畅,影响消音器吸收发动机运行排出的气流及相应的噪声,从而发动机噪声大,形成噪声污染。     

余热回收用活塞式单阀膨胀机性能模拟及进排气结构分析

根据朗肯循环发动机尾气余热回收系统中活塞式单阀膨胀机结构特点,建立了其工作过程仿真模型。4种工况下膨胀机缸压试验数据表明,模拟指示功率误差在0.99%～10%,工质水质量流量误差均在3%以内,验证了模型的有效性;在此基础上,在进口压力5 MPa,进口温度520℃,转速1 950 r/min工况下,针对进排气结构参数对膨胀机性能的影响进行分析,得到了膨胀机指示功率、循环质量流量及绝热效率随进气顶杆高度和排气口高度变化的规律。     

排气系统的数值模拟及优化设计

建立了汽车排气系统的三维计算流体力学模型,并采用并行计算方法对某排气系统的5款设计方案进行了模拟计算。以排气背压为评判准则,方案3背压最大,方案2背压最小,方案1、4和5的背压基本接近。通过对5种设计方案的催化转化器、消声器等部件进行详细的流场分析,找到了各款排气系统背压产生的主要原因,并提出了进一步的改进措施,确定了排气系统的最佳方案。     

低排气背压提高了柴油机的效率

<正>当排气系统中背压增加时,柴油机的有效比油耗就跟着增高。当发动机转速和负荷变化时这种有效比油耗的变化保持相对不变。由于采用低背压排气系统而带来的节油潜力随用油量的增加而增大(即在重型卡车上节油潜力最大)。复式排气系统,特别是直立式,比之单列式排气系统在形成低排气背压方面更有潜力。声学技术的最新进展使设计人员在最大限度减少流动损失时仍能保证达到要求的消音效果。 在70年代中期,卡车工业着重发展能显著节油的产品和方法,例如空气导流器,幅式轮胎,风扇离合器。当前注意力已转向那些虽然节油较少,但仍是很重要的节油措施方面去了。根据成本,排气系统结构和设计需要考虑,在柴油机上降低排气系统的背压是一种可行的选择。     

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。     

埃贝赫部分创新排气技术

整合式（箱式）排气系统：用于底特律柴油机的DOC—DPF加SCR的整合式（箱式）排气系统，可以达到EPA2010排放限值。该产品的技术特点包括：箱式系统同时减少颗粒物（通过DPF）与氮氧化物（通过SCR）排放；小空间源于包含传感器与控制器在内的紧凑设计；适合于高达16L的6缸柴油机的解决方案；多种进气与排气口设计使得灵活的系统集成成为可能；低背压实现良好的燃油经济性；尿素混合概念带来搞氮氧化合物转化效率；可拆卸的颗粒捕集器便于系统维护。     

SCR系统尿素喷雾特性影响因素的CFD仿真分析

利用AVL Fire三维商用仿真软件对SCR系统尿素喷雾特性的影响因素进行了模拟计算,考察的因素包括工况、尿素喷射压力、尿素水溶液的温度及喷嘴的安装角度。结果表明:喷雾形态受来流影响较大,喷雾的速度及贯穿距离随排气流量增加,排气流量越小,排气温度(SCR喷嘴处排气温度)越高,越利于喷雾液滴的蒸发和热解;喷射压力对液滴的喷雾形态影响不大,但对NH3的浓度场分布影响较大,喷射压力越高,NH3的生成效率越低;尿素溶液温度对喷雾形态及NH3的转化影响不大;喷嘴安装角增大利于喷雾液滴蒸发和热解。     

边界条件对车用柴油机油耗、排放的影响研究

以某车用柴油机为研究对象,对其特征工况进行自定义,通过调节额定工况边界条件,基于正交试验理论,对边界条件进行划分,并对不同工况下油耗、原机排放进行了测试。试验表明,在各自定义工况下,进气负压、中冷后温度、排气背压的增加,均会引起比油耗的增加;进气负压、排气背压增加引起NOx比排放减少,中冷后温度增加引起NOx比排放增加。     

SXB45发动机型尾气取暖器在公共汽车上的应用研究

公交汽车采用何种型式的取暖器，是公交企业十分关心的问题。发动机尾气取暖是一个具有一定应用前景的新装置。本文就发动机尾气取暖器结构型式、排气背压、消声作用等方面的技术问题进行讨论。     

喷射参数对柴油机SCR内部NH_3均匀性影响分析

研究尿素喷射参数对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)系统催化箱载体内部NH_3分布均匀性的影响。选择典型发动机工况的排气流量、尾气体成分比例、排气温度、压力等物理信息作为边界条件,应用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对SCR系统进行全尺寸模拟,并提出了NH_3均匀性系数γ来评价六串孔催化箱入口截面NH_3的均匀性程度。研究分析了5个尿素喷射位置、4种喷射角度对入口截面NH_3均匀性的影响。结果表明,在90°弯管喷射位置、45°喷射角度,六串孔催化箱入口截面的NH_3均匀性最好。