柴油机排放HC—PM现象学预测模型的研究

以柴油机13工况排放试验结果为依据，研究了污染物中的碳氢化合物（HC）与微粒（PM）之间的关系，并考虑了影响因素，提出了通过每工况的HC来预测其微粒的新方法，计算结果和试验数据有较好的吻合。此预测模型对高压共轨柴油机ECU的设计是一个有力的工具。     

铁基燃油添加剂对柴油机微粒排放的影响

在低硫(w(S)=30×10-6)柴油中直接添加微量的铁基添加剂,通过发动机台架试验研究了铁基添加剂对柴油机性能、气体排放、微粒数量浓度及其粒度分布的影响。研究结果表明:采用铁基添加剂时,发动机动力性稍有提高,燃油消耗率略有下降,CO、HC和NOx排放有降低趋势。铁基添加剂能够显著提高总微粒数量浓度,尤其是核态微粒排放,试验工况下加剂柴油的核态微粒数比例均高于纯柴油,基本上都大于90%。此外,除了高速工况,燃油添加剂的使用降低了积聚态微粒排放。     

柴油机微粒捕集器缸内次后喷主动再生方法

利用台架试验研究了缸内次后喷(LPI)对柴油机动力性、燃油经济性以及排放性能的影响,分析了不同工况、不同后喷油量下柴油机氧化催化器(DOC)的升温特性,提出了采用缸内次后喷和DOC提高排气温度进行柴油机微粒捕集器(DPF)主动再生的方法。试验结果表明:在中低负荷工况(40%和50%负荷率)通过缸内次后喷能够显著提高发动机排气中的HC排放,促进其在辅助升温装置DOC内的氧化发热,提高DPF入口排气温度,满足DPF主动再生对高温的需求。研究结果对于优化DOC与DPF的匹配有一定参考价值,为DPF再生方法及其控制策略的确定提供依据。     

车用柴油机排气再循环控制系统

为了降低车用柴油机的NOx排放,设计了用于增压中冷柴油机的排气再循环(EGR)系统。介绍了EGR控制系统及控制方法。该系统采用进气节流阀与EGR流量控制阀联合控制,可实现0～30%EGR率的优化。利用13工况对该系统控制NOx的效果进行了评价。实验表明,采用EGR技术,可以大幅度地降低NOx的排放,微粒排放基本不变。但HC和CO排放有所增加,13工况加权比油耗也较原机有所降低。     

静电捕集柴油机排气微粒技术的研究

论述了柴油机排气微粒的危害性、控制此类微粒的重要意义及国内外研究现状,提出了采用高压脉冲直流电源的静电捕集装置来净化柴油机排气微粒的研究课题,经试验表明：此装置既能高效捕集柴油机尾气中的排气微粒,也对其HC、NOx有一定的净化作用,建立了微粒静电捕集效率计算的数学模型,得到了类似微粒静电捕集器的捕集效率的半经验公式。     

低温等离子体降低柴油机微粒和NO_x排放试验研究

为降低柴油机微粒(PM)和NO_x排放,基于介质阻挡放电原理设计低温等离子体(NTP)发生器;利用NTP,对加装柴油机微粒捕集器的柴油机进行试验研究.结果表明:该工况下,柴油机微粒排放的粒径分布呈单峰分布,93%的微粒是超细微粒;柴油机微粒捕集器(DPF)对微粒数量的捕集效率约为93.8%;NTP活性气体通入后,与未通入NTP的DPF下游微粒的数量密度相比,DPF下游微粒排放的数量密度减小了68%,粒径尺寸在25.5~124.1nm减小幅度相对较大,约为80%,微粒的几何平均直径也有所减小;DPF和NTP活性气体双重作用可在降低微粒排放的同时降低NO_x排放;微粒数量密度减小98%,NO_x转化效率约为57%.     

柴油添加剂在柴油机微粒净化中的应用

介绍了柴油机排气微粒捕集器的再生方法，分析了柴油添加剂在微粒再生中的作用，提出了一种借助于柴油添加剂实现微粒捕集器再生的方法和装置。通过试验研究了柴油添加剂对于微粒再生的实际作用效果，以及添加剂配比、发动机工况和过滤器结构对微粒再生的影响规律。试验表明，所开发的柴油机微粒净化系统能对柴油机的微粒实现连续催化再生。     

燃料挥发性对高压共轨柴油机微粒排放粒度分布的影响

试验研究了燃料挥发性对高压共轨柴油机微粒排放的影响,分析了不同负荷工况下微粒排放粒度分布特征。结果表明:改善燃料挥发性将使中小负荷工况核态微粒数量浓度增加,有利于降低大负荷工况微粒排放数量及质量浓度,燃料挥发性对于积聚态微粒影响较小。对于不同挥发性的燃料,核态微粒数量浓度均在当量比为0.4的中等负荷工况下最大。中小负荷工况下,对于挥发性较差的基础燃料,添加少量易挥发性成分后,核态微粒数量浓度急剧上升。但在中等负荷工况下,随添加比例的增大,挥发性进一步改善的燃料,核态微粒及总微粒数量浓度均有所降低,且积聚态微粒数量浓度变化不大。在大负荷工况下,中等挥发性的燃料(中均沸点为263℃)核态微粒和总微粒数量浓度最高,而挥发性好的燃料(中均沸点为244℃)核态微粒和总微粒数量浓度最低。     

S195柴油机的排放特性

本文介绍了对S195型单缸涡流室柴油机在各种负荷和转速下的废气排放(CO、HC、NO_x等)的测试结果。还进行了排气烟度的测量和排气中碳质微粒粒度和浓度的分析,并提供了部分结果。文中指出,为了减轻这种柴油机的排气对空气的污染,对柴油机的最大循环供油量进行适当限制是绝对必要的,也是极其迫切的。     

柴油机排放控制技术的发展趋势

柴油机的燃烧过程主要在过量空气范围内进行,CO和HC排放量相对较少,主要有害排放物是NOX和微粒。要改善柴油机有害物质排放情况,除了采用燃烧系统改善等机内措施外,废气再循环(EGR)技术也是有效的改善措施之一。对微粒的控制可以采用后处理装置,即捕捉器。随着排放法规的日趋严格,EGR系统和微粒捕捉器逐渐在柴油机上得到广泛使用。     

喷油提前角、进气动压、冷却水温对柴油机排放的影响

通过ECER49十三工况试验研究了喷油提前角、进气动压和冷却水温对柴油机有害排放物的影响 ,发现在定转速下适当增大喷油提前角可以降低CO ,HC排放 .同一提前角 ,标定转速下的气态排放物要多于最大转矩转速情况 ;相同转速 ,适当增加进气动压可降低CO ,HC排放 ,可以加装进气动压传感器实现闭环控制 ,可降低气态排放 .同一进气动压 ,标定转速下所生成的CO ,HC要多于最大转矩转速情况 ;冷却水温对于排放的影响不能孤立考虑 ,要结合缸内温度同时进行 .上述变化经过定量分析 ,所得结论可以为柴油机电控系统设计及控制策略的研究提供参考依据     

氧化催化器对生物柴油发动机性能影响的试验研究

对4100QBZL柴油机燃用柴油和生物柴油并安装氧化催化转化器（DOC）后进行了试验研究.结果表明：燃用生物柴油后,外特性和负荷特性下动力性和经济性有所下降,CO、HC和碳烟的排放均显著降低,而NOx的排放略有上升;加装DOC后,外特性和负荷特性下动力性和经济性变化不大,CO、HC和碳烟的排放明显降低,NOx也变化不大,但DOC对碳烟的转化率不如CO和HC;由于受温度影响DOC在负荷特性下的转化率不如外特性.     

甲醇/柴油双燃料发动机超低排放集成控制试验研究

在一台非道路共轨柴油机上增设一套甲醇喷射系统,实现了甲醇/柴油双燃料燃烧模式,在非道路国Ⅳ排放法规稳态八工况（NRSC）测试条件下,利用尾气分析仪和FTIR对比研究了纯柴油模式和双燃料模式的排放特性,并系统分析了DOC+DPF+SCR后处理系统对双燃料发动机尾气排放的转化效率。试验结果表明:甲醇/柴油双燃料燃烧模式的NO_x和Soot排放明显低于纯柴油模式,而CO、HC、甲醇和甲醛排放却高于纯柴油模式;经过后处理系统后,对CO和HC排放的转化效率高于99%,同时NO_x和Soot的平均降幅分别为84%和90%,而双燃料模式的甲醇和甲醛排放能够被高效氧化,平均净化效率在90%以上。NRSC测试结果表明双燃料发动机加装DOC+DPF+SCR后CO、HC、NO_x和PM比排放指标均低于非道路国Ⅳ和欧Ⅴ排放法规限值。     

柴油机EGR电控系统设计与试验分析

针对增压直喷柴油机开展EGR技术的电子控制研究与应用,以降低NOx排放.依据柴油机EGR控制系统的工作特点和功能要求,以80C196单片机核心,进行了控制系统的电路设计和控制软件编写.根据发动机负荷特性试验对比分析,证实柴油机在应用EGR控制系统后,NOx排放降低19.9%,HC和CO排放略有增加,柴油机动力性和经济性与原机相当,通过对EGR回路的冷却,可以抑制PM排放增加,同时还验证了EGR电控系统设计合理,能够对EGR系统按照柴油机不同工况的最佳EGR率进行实时控制.     

柴油醇发动机性能的试验研究

进行了发动机燃用柴油和柴油醇两种燃料的性能对比试验,验证了柴油醇发动机运行的可行性.试验结果表明,燃用柴油醇EIOTG的发动机,其动力性能达到了柴油机水平,尽管油耗偏高,两者的有效效率持平.柴油醇发动机的NOx排放较低,但CO和HC的排放较高.     

燃料特性对小型压燃式发动机增负荷工况燃烧及HC排放的影响

应用自行开发的瞬态工况控制系统及排气采集装置,研究了具有不同理化特性的燃料对小型压燃式发动机冷态突增负荷工况下燃烧及 HC排放特性的影响;利用气相色谱仪分析了HC的排放成分。研究结果表明:对于普通柴油燃料,在突增负荷工况下,燃油开始增加后,总碳氢HCt 排放浓度急剧增加,最大值达到稳态工况的 100 倍左右。随循环数的增加,滞燃期缩短,HC排放逐渐降低。采用具有相同十六烷值、挥发性好的燃料,可有效改善冷态增负荷工况下的燃烧,降低HC排放。与燃烧柴油相比,采用挥发性好的正庚烷和 GTL燃料,HCt排放降低约80%。     

柴油机燃用生物柴油的排放特性实验研究

用一汽无锡柴油机厂生产的4CK涡轮增压直喷柴油机进行台架试验,研究燃烧纯柴油、20％生物柴油＋80％柴油、纯生物柴油（分别记作D、B20和B100）3种按体积比配制的混合燃料后,发动机CO、HC、NOx和烟度的排放规律。试验结果表明,随着掺烧生物柴油比例的增加,CO、HC比排放量下降,NOx比排放量增加,烟度无明显变化。     

喷油器特性参数对YC4F50柴油机排放特性的影响

通过对玉柴YC4F50自然吸气式柴油机的8工况(EPA)排放特性的试验研究,分析喷油器的孔数、孔径、伞状喷雾锥角以及油线落点高度对排放特性的影响。实验表明:在喷射压力不变的条件下,伞状喷雾锥角为155°时的落点标准方差较150°的小,油线沿燃烧室周向等弧长均匀分布程度较好,8工况排放特性好;适当增大喷油器的孔径可提高油气混合均匀程度,提高燃烧效率,降低PM、HC、CO排放值;6孔喷嘴较之5孔喷嘴有着较低的PM、HC、CO排放,NO_x有所上升,比油耗基本不变。通过试验最终确定采用6×0.17-155°的喷嘴匹配YC4F50柴油机,获得了良好的排放与经济性能。       

直喷式柴油机燃用生物柴油的试验研究

生物柴油是一种清洁、可再生的代用燃料.在一台四缸增压直喷式柴油机上进行生物柴油与0#柴油的性能对比试验.在不同转速和负荷下测定生物柴油与0#柴油的动力性、经济性和排放特性.试验结果表明:与燃用0#柴油相比,燃用生物柴油时发动机的动力性提高,有效能耗率降低,HC和碳烟排放大幅度下降,NOX排放增加,CO排放在中低转速时有所增大.     

直喷式柴油机燃用生物柴油的试验研究

生物柴油是一种清洁、可再生的代用燃料．在一台四缸增压直喷式柴油机上进行生物柴油与0。柴油的性能对比试验．在不同转速和负荷下测定生物柴油与0^#柴油的动力性、经济性和排放特性．试验结果表明：与燃用0^#柴油相比，燃用生物柴油时发动机的动力性提高，有效能耗率降低，HC和碳烟排放大幅度下降，NOx排放增加，CO排放在中低转速时有所增大．