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柴油机的微粒排放及处理措施

柴油机具有低油耗、高热效率、低排放等的特点 ,有着良好的经济性和可靠性 ,是今后车用发动机发展的一个方向。我国柴油机车辆的普及水平还很低 ,一部分地区和城市以柴油车排放NOx 和PM多为由 ,采用行政手段限制柴油车的销售和上牌照 ,这是一个错误的认识。柴油机排放废气中的有害成分主要有 :CO ,NOx ,HC ,SO2 ,PM(主要是碳烟 ,还包括油雾、金属颗粒 )等。与同功率的汽油机相比 ,柴油机的HC和CO排放量要比汽油机少得多 ,NOx 排放量几乎差不多 ,只是柴油机废气中的PM含量多一些。如何降低柴油机废气中的PM含量是值得研究的问题。1 PM的生成机理柴油机PM是除去未化合的H2 O以外的所有固态的碳基颗粒、液态的燃油与机油以及无机物 (附聚在碳基颗粒表面上的SO2 ,NO2 ,H2 SO3,Pb)等物质的总称。里卡多公司给PM下的定义是 ,PM指经空气稀释后的排气 ,在低于 5 1.7℃温度下在涂有聚四氟乙烯的玻璃纤...  (本文共4页) 阅读全文>>

大连理工大学
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用微粒过滤器和EGR同时降低柴油机微粒和NOx排放

本研究的目标是联合使用高过滤效率的红外再生微粒陶瓷过滤器和废气再循环(EGR),同时降低柴油机的微粒排放和NOx排放。试验结果表明:本文研究开发的柴油机微粒陶瓷过滤器平均过滤效率在95%以上,达到欧Ⅲ及以上微粒排放标准;基于宽范围氧传感器(UEGO)的闭环控制柴油机EGR系统能有效地降低NOx排放,NOx的降低率最高可达42%,平均降低率约为30%。首先通过试验对柴油机微粒过滤器的过滤特性和再生特性进行了基础研究。过滤试验表明:壁流陶瓷具有良好的过滤效率,平均过滤效率在95%以上。壁流陶瓷的压降近似线性增长。在6120柴油机台架上,排气烟度为3BSU时,单个过滤器持续工作时间达2个小时以上,两个过滤器同时使用,具有较长的再生间隔时间,可以满足实际车辆的需要。再生试验表明:微粒沉积量对再生过程有重要的影响。微粒量多,再生温度高,过多将导致陶瓷内部熔融;微粒量少则再生温度低,过少则导致再生不稳定甚至终止。微粒物质量在适当范围内时,具...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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柴油机微粒过滤器连续再生的试验研究

柴油机微粒排放控制是当前柴油机发展过程中非常重要且极具挑战的课题。柴油机微粒过滤器(DPF)的再生是这一领域研究和应用的重点和难点。本文利用NO_2的强氧化性这一新的再生机理(NO_2在250℃左右的低温下即可将尾气中碳烟微粒氧化掉),进行了柴油机微粒过滤器连续再生的试验研究。系统分析了柴油机排放后处理技术的发展现状及最新趋势,重点介绍了微粒和NO_x的控制技术。在化学实验室利用热重分析法(TGA)进行了NO_2燃烧柴油机碳烟微粒的基础实验研究。在证实NO_2的氧化性能远大于O_2后,详细研究了反应温度、NO_2浓度等反应条件对NO_2氧化碳烟过程的影响。对反应作了动力学分析,并得出了燃烧反应级数为0.5、反应活化能约为22kJ.mol~(-1)的结果。在内燃机实验室进行了模拟流动反应器实验和柴油机台架试验。前者证明了NO_2的强氧化性。后者通过向165F柴油机排气管直接通入NO_2气体,进行在线状态下NO_2连续再生微粒过滤器...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
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柴油机微粒捕集器再生技术研究

从柴油机工作原理的提出到现在的一百多年来,柴油机技术得到了全面的发展,柴油机以其良好的动力性、经济性和可靠性而广泛地应用于各种机械装置,尤其是作为车辆动力。微粒作为柴油机的主要排放物之一,因对人体危害之大,已引起世界各国政府的普遍关注并纷纷制定了严格的柴油机/车排放法规。当今,柴油机微粒的排放控制技术已成为柴油机技术发展中的核心之一,特别是排气后处理技术的研究。论文介绍了柴油机微粒排放控制的机内与机外净化技术,通过对各种技术的对比分析,提出微粒捕集技术是最为有效的控制柴油机微粒排放的技术措施,而微粒捕集器的再生技术则是其应用成功与否的关键所在。本文研究了柴油机微粒的形成机理、物理特性、排放规律以及柴油机运转参数对其排放的影响,同时深入探讨了微粒捕集器的捕集机理、过滤体材料特性与其发展现状以及再生技术的对比分析。通过比较分析与研究当前微粒捕集器的再生技术,可以得出这样的结论:单纯的采用某一种再生技术都有其不足之处,多种再生技术的组...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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微粒捕集器分区微波再生过程优化与控制系统研究

柴油机微粒捕集器是一种能够有效降低柴油车微粒排放污染的装置。如何使过滤体有效捕集微粒,并且可靠地进行再生是微粒捕集器研究的重点与难点。微波加热再生技术因其加热迅速、能量利用率高、可控性好等优点被人们广泛研究并应用于微粒捕集器的再生。然而微粒捕集器微波再生技术中仍有一些关键性技术问题需要进一步研究,例如微粒的捕集和再生过程不能协调统一、再生过程中微波消耗功率较大,车载电池难以负荷等。如上所述,由于传统微波再生微粒捕集器中存在一些不足,为了解决这些技术难题,本文以国家自然科学基金项目(50876027)“车用柴油机微粒捕集多孔介质的微波及铈-锰添加剂复合再生机理研究”以及湖南省自然科学基金重点项目(06JJ20018)“车用微粒捕集器复合再生过程气粒两相流动与燃烧数值模拟”为课题来源,提出采用“分区微波加热”的方式对微粒捕集器内的过滤体进行有效再生。为了深入考察该技术的可行性和可靠性,本文对所设计的“分区微波再生微粒捕集器”捕集与再...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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微粒捕集器喷油助燃再生过程热工参数建模及控制系统研究

随着环境保护和大气治理工作的不断深入以及污染排放法规的严峻要求,柴油车尾气微粒排放控制已成为大气污染治理及其生产领域的重大课题,微粒捕集器(DPF)以其过滤效率高、可靠性好等优点成为当前汽车微粒排放控制技术的研究热点,已成为人们公认的能最有效解决柴油机微粒排放问题的手段之一,从其研究进程来看,再生技术问题一直是微粒捕集器技术的关键,且制约着微粒捕集器技术的发展。目前,提出的微粒捕集器再生方式很多,并分别给予了大量的研究,国外在催化再生、红外再生及微波再生等方面研究较多,而国内由于受油品硫、砷、铅等成分含量高的限制,催化再生方面研究较少,一般是采用加热等方法定期或连续将捕集的微粒烧尽,以保证微粒捕集器良好的持续工作性能。在众多热再生方式中,喷油助燃再生技术不受我国油品质量含硫量高等特点的限制,核心装置燃烧器采用与柴油机相同的燃料,装车使用时不需对发动机原结构做很大的改动,另外,不受排气温度的限制,可在所有工况下进行再生,再生窗口宽...  (本文共162页) 本文目录 | 阅读全文>>