一种柴油机排气微粒喷油助燃再生装置设计与试验研究

设计了一种柴油机排气加热装置.该装置的创新点在于从柴油机涡轮增压器取出新鲜二次空气供给燃烧器燃烧,加热排气.以BJ493ZQ3增压发动机为试验用发动机,将该装置加装在柴油机排气管尾端,应用于微粒捕集器喷油助燃再生中,对该装置应用的可行性进行了论证,对其加热能力进行了试验研究.试验表明,该排气加热装置能在发动机较大工况范围内快速加热排气到500℃以上,有效燃烧微粒使捕集器可靠再生,同时易于车载,较好解决了微粒捕集器热再生存在的问题.     

柴油机排气微粒捕集器燃烧器再生技术研究

提出了一种新的柴油机微粒捕集器再生用燃烧器的空气供给方式--从涡轮增压器出口处取气,并根据捕集器加热再生要求,设汁了一套全流式燃烧器再生系统,对该系统的升温特性进行了试验研究.该系统由燃烧器与氧化催化器(DOC)两大部件组成,采用两级升温策略,能有效地对捕集器进行再生.研究结果表明,新的供气方式是可行的,且未对发动机动力性带来不利影响,所设计的燃烧器再生系统能在较大发动机工况范围内迅速提升排气温度至500℃以上.     

柴油机新型排气微粒捕集技术的研究

研究了一种新型的柴油机排气微粒捕集器——燃媒剂再生微粒捕集器。通过大量的柴油机台架试验．分析了该微粒捕集器对CA6DL1-28柴油机的动力性、燃油经济性以及排放性能的影响,并结合大量的实验数据分析了微粒捕集器的强制再生过程。实验结果表明,该微粒捕集器具有同类其他产品无法比拟的良好特性,同时也为该方法对国产发动机的适应性提供了依据。     

柴油机微粒捕集器过滤材料与再生方法分析与研究

柴油机微粒捕集器的关键技术是过滤材料和再生方法的研究，在介绍其过滤材料和再生方法的基础上，对比分析和研究了它们的特点和主要问题，建议将壁流式蜂窝陶瓷作为柴油机微粒捕集器的过滤材料并采用微波再生系统。     

自净式柴油机微粒捕集器的开发

一种旋转自净式柴油机微粒捕集器已开发成功,并与一台单缸柴油机的排气相连进行了试验。这种捕集器无需烧掉微粒的热再生。它具有连续的自净过程,因而左再生过程中不再出现捕集器材料破裂等故障。被捕集的微粒被与排气流向相反的压缩空气流吹出捕集器,并收集在一个纤维过滤袋中。在柴油机大负荷工况下进行了初步试验。试验表明,虽然要对捕集器作进一步的改进来提高其耐久性,但该捕集器可有效地滤除微粒。还可利用数字模拟技术研究捕集器总成内的气流型式并对捕集器进行辅助优化设计。     

柴油机排气微粒静电捕集的初步研究

本文通过对柴油机排气微粒电阻率的测量及其微粒固有荷电量与电晕荷电量的比较,分析了用静电技术捕集柴油机排气微粒的可行性。用485Q型柴油机进行了排气微粒静电捕集器模型的台架试验,证实了柴油机排气微粒的固有电荷不能满足静电捕集的需要,而强化荷电是必需的。     

柴油添加剂和微粒捕集器的协同性分析与研究

柴油添加剂可以降低发动机燃烧室内的碳烟生成,而微粒捕集器则能有效控制柴油机尾气中微粒排放。对柴油添加剂种类、微粒捕集器过滤体材料和微粒捕集器的再生方法分别作了介绍,并着重对柴油添加剂促进微粒捕集器再生的机理和存在的问题进行了分析和研究。     

燃油催化微粒捕集器微粒捕集与强制再生特性的研究

采用燃油催化再生微粒捕集器,对某排量为7.7 L柴油机的排放微粒进行捕集与强制再生。试验结果表明:在低排温工况下,随着微粒捕集器内微粒不断增加,微粒捕集器两端压差随捕集时间增加呈线性提高。燃油中加入的铁基催化剂可以降低碳粒燃烧的温度,增加微粒捕集器的微粒储备能力,并能够有效再生。当燃油中无添加剂时,在特定工况下发动机运行19.5 h后,微粒捕集器的两端压差达到10 kPa,而有添加剂时则可延长到23.5 h。在排气温度为530℃的强制再生工况下,燃油中有添加剂,约需6 min可全部强制再生累积的微粒,而无添加剂则约用时14 min,且有添加剂时强制再生程度较高。微粒捕集器经500 h耐久试验后,在有添加剂情况下其两端压差达到15 kPa,发动机需在微粒累积工况下运转23 h,无添加剂需要18.5 h。按ESC排放测试,微粒捕集器对微粒的过滤效率达到80%以上,微粒排放为0.017 g/(kW.h),试验结果还发现微粒捕集器对CO、HC及NOx的排放没有影响。     

燃油催化微粒捕集器对柴油机性能影响的研究

研究了一种燃油催化剂再生微粒捕集器的微粒捕集与再生特性。通过柴油机台架试验分析了该微粒捕集器对国产CA6DL1-28型柴油机的动力性、燃油经济性和排放性能的影响。试验结果表明,该微粒捕集器具有同类其他产品无法比拟的良好特性,同时也为其对其他国产发动机的适应性研究提供了依据。     

连续再生颗粒捕集器对燃用生物柴油的柴油机颗粒物以及多环芳香烃的影响研究

为探究降低柴油机微粒及多环芳香烃的有效排放控制措施,在一台燃用生物柴油的增压多缸柴油机上应用连续再生微粒捕集器系统,研究了柴油机燃用生物柴油及采用连续再生微粒捕集器系统后对柴油机微粒和多环芳香烃排放的影响。研究结果显示:柴油机微粒排放呈现核态与聚集态形式并且粒子粒径呈现多峰值化特征,燃用生物柴油对核态微粒粒径浓度影响不大,而聚集态微粒排放则有着较为明显的下降趋势,采用连续再生颗粒捕集器后最大下降幅度达到94.6%。柴油机微粒排放中核态粒子浓度占60%以上,燃用生物柴油后该值进一步提升,在试验工况下最大可达到95%。连续可再生微粒捕集器对聚集态粒子捕集效率高,最高可达到96%,试验用柴油机使用生物柴油后,由于核态颗粒数量浓度的提升致使捕集器系统效率有所下降。燃用生物柴油可有效降低绝大部分的多环芳香烃的排放,但测试结果显示:和苯芘蒽排放不降反升,与连续可再生微粒捕集器系统结合,能让菲、芘、苯芘等6种物质排放下降幅度更大。     

柴油机用纤维颗粒捕集器的压力损失研究

钢丝纤维捕集器是一种简单、有效的柴油机尾气颗粒排放收集装置。捕集效率和压力损失是其两个最重要的性能指标。捕集器压力损失标志了捕集器纤维对流体流动的阻碍的程度，它导致柴油机排气背压上升。当压力降超过一定范围，会引起柴油机工作情况明显恶化。为此，本文结合了模拟实验和量纲分析，提出了这种纤维过滤器的一个简易实用的压降损失经验表达式。它可以较为准确地预测纤维颗粒捕集器的压力损失特性，为优化设计纤维颗粒捕集器提供了可靠的基础。     

柴油机尾气中二氧化氮的测量方法及其排放特性研究

分析了目前柴油机尾气中NO2测量方法及排放特性的现状,并在一台高压共轨增压中冷柴油机上进行了NO2排放试验。试验结果表明化学发光分析仪CLD和紫外分析仪NDUV均可用于柴油机NO2排放的测量,连续再生捕集器CRT的使用增加了柴油机的NO2排放以及NO2占NOx百分比。     

燃料挥发性对柴油机性能及排放的影响

针对不同的发动机热状态及压缩比，试验研究了燃料物化特性对柴油机稳态及过渡工况下性能、排放的影响规律。应用自行开发的柴油机过渡工况控制系统及排气采集装置，模拟车用柴油机实际工作时的加速状态，对具有相同十六烷值但有不同挥发性能燃料的HC排放特性进行了研究，利用气相色谱仪对HC排放成分进行了分析。研究结果表明，采用挥发性好的燃料，可有效降低排气烟度，提高有效热效率，在发动机热状态不好及压缩比较低等燃烧条件恶劣、HC排放高的情况下，可有效地降低HC排放。     

柴油机排气颗粒过滤体阻力特性的试验研究

设计了柴油机排气模拟系统,利用该系统准确、经济地测试了壁流式蜂窝陶瓷过滤体和泡沫陶瓷过体的阻力特性,得到了一些定性的规律,可为过滤器的过滤材料选型提供参考。     

Thermogravimetric analysis of soot emitted by a modern diesel engine run on catalyst-doped fuel

Understanding the mechanisms that affect catalytic activity in porous ceramic diesel particulate filters (DPF) at the temperature range 200 to 400°C is important for the successful modeling of the initiation and evolution of catalytic regeneration by use of fuel additives. This refers not only to the dry carbon particulate, but also to the volatile hydrocarbons adsorbed on it. In this paper, a detailed analysis of the hydrocarbon adsorption-desorption and oxidation behavior of diesel particulate emitted by a modern diesel engine and collected on a SiC diesel filter is performed by use of thermogravimetric and differential scanning calorimetry analysis (TGA-DSC). Non-isothermal tests were performed with samples collected directly from a ceramic filter connected to the exhaust system of the diesel engine running under low and medium speed and load operating conditions with and without fuel additive. Fuel additive concentration was varied to investigate its effect on the soot oxidation behavior. Based on the TGA data, the kinetic parameters of the soot oxidation reaction were calculated. The effect of volatile adsorbed hydrocarbons on the soot oxidation reaction was evaluated by comparing the calculated activation energies for samples collected from the center and the periphery of the filter at various exhaust temperatures prevailing at filter loading phase. In particular it was seen that the catalytic activity of the fuel additive is enhanced by the presence of the volatile organic components.     

柴油车微粒捕捉器再生控制策略

对柴油车微粒捕捉器的各种再生控制方法进行了比较分析 ,并对背压控制方法进行了试验研究。利用背压模拟装置替代微粒捕捉器 ,研究了排气背压对 YC6 10 8柴油机的动力性、燃油经济性、排放和排温等参数的影响 ,在此基础上讨论了微粒捕捉器定背压再生控制方法的可行性及控制限值。首次提出利用排气温度对背压控制方法进行修正 ,以保证捕捉器在正确的时机进行再生     

Research on the applications of infrared technique in the diagnosis and prediction of diesel engine exhaust fault

This paper mainly introduces the basic principles,the methods and the applications of infrared technique in the diagnosis and prediction of diesel engine exhaust faults. The test-bed for monitoring diesel engine exhaust faults by thermal infrared imager has been designed. In different running conditions, the exterior surface radiation temperatures of the exhaust pipe of the 6135G-1 diesel engine have been measured by infrared imaging system. According to the principle of infrared temperature measurement, the real temperatures of the exterior surface of the exhaust pipe have been calculated. Based on the principle of heat transfer, the method of calculating the exhaust temperatures according to the exterior surface radiation temperatures of exhaust pipe measured by thermal infrared imager is built. The relationship between diesel engine exhaust temperatures and faults has been analyzed. It is shown that the application of infrared inspection and diagnosis to the identifying of diesel engine exhaust faults is feasible and effective.     

S195柴油机微粒排放特性及过滤器催化再生技术的研究

柴油机排气中的微粒物质对环境和人体健康有极坏影响。本文作者采用稀释通道、热重分析仪,测量了S195柴油机微粒排放的质量浓度,对微粒中的碳和碳氢化合物两种组分进行了分析。作者还使用蜂窝陶瓷过滤排气中的微粒,用燃油添加刑的方法对过滤器进行催化再生。结果表明,过滤器可大幅度减少微粒排放量。燃油添加剂再生效果好,对柴油机的排放和经济性影响不大。与电加热再生相比,燃油添加剂催化再生简单、可靠,具有较大的应用价值。