柴油机排气微粒静电旋风捕集器的试验研究

摘要作者研制了一种柴油机排气微粒静电旋风捕集器,并在柴油机试验台架上对其性能进行了试验研究.结果表明,此装置成功地把静电除尘与旋风清灰两过程结合起来,在获得较高的捕集效率(70～90%)的同时,自动实现连续清灰.捕集器对排气的阻力只有0.5kPa～3kPa.     

多管静电旋风捕集器的研究

为满足大多数柴油机排气流量的要求,必须扩大单管静电旋风捕集器所能处理的排气流量。在研究了用于柴油机的静电旋风捕集器的清灰方案之后,分析了多种结构方案,确立了多个单管静电旋风捕集器并联的方案,并设计制造了多管并联的静电旋风捕集器。试验结果表明,该多管静电旋风捕集器具有高捕集效率、低排气背压、大流量及可有效清灰等特点。     

低温等离子体对柴油机排气微粒数量和质量影响的试验研究

基于电晕放电理论设计了低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)发生器,由柴油机、低温等离子体处理器和静电低压冲击仪组成试验系统和测试系统,测试低温等离子体对柴油机排气微粒粒径、数量及其分布的影响。以试验为基础,对柴油机排气微粒经过低温等离子体后的物理性质进行了研究和分析,为聚集体的清除提供了理论基础。试验结果表明:低温等离子体通过氧化和捕集的方式降低柴油机排气微粒的数量浓度和质量浓度,排气微粒总数量下降了40%,排气微粒总质量减小了76.9%,随着低温等离子体强度的增大降低作用增强。     

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。     

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.     

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。     

车用柴油机排气微粒后处理器的开发

开发了一种用于市内公共汽车的6120Q型柴油机的排气微粒后处理器。后处理器用泡沫陶瓷作为微粒捕集介质,保证净化效率在50％以上。鉴于我国市内公共汽车柴油机的平均排气温度很低,在捕集器的前端装了一个燃烧器,定期对陶瓷滤芯进行热再生。文中介绍了微粒捕集器和再生燃烧器结构发展的沿革,特别是再生系统的工作和性能。     

柴油机微粒捕集技术研究进展

微粒捕集技术的应用可以应对日益严格的排放法规,是柴油机发展的必然趋势。介绍了当前正在研究和应用中的柴油机微粒捕集技术,包括蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷、编织纤维、多孔金属、静电旋风及其它相关捕集技术,并对有关新方法和新装置作了简单介绍。     

带电颗粒物在柴油机颗粒物检测装置中的运动特性

为了研究带电颗粒物在柴油机颗粒物检测装置中的运动特性,建立了气相、电场及颗粒物相耦合模型,以COMSOL Multiphysics软件为工具对模型求解,得到了柴油机颗粒物检测装置内部带电颗粒物的运动轨迹、速度特性及受力情况。结果表明:在电场力的作用下带电颗粒物会向接地极板方向运动,在轨迹上出现运动偏移,在电离-荷电区施加高电压,静电捕集区施加方波电压时,可在测量区出现方波电流,实现颗粒物浓度转化;在电离-荷电区和静电捕集区附近颗粒物运动速度较慢且稳定,实现了在电离-荷电区颗粒物充分荷电,并保证在静电捕集区部分颗粒物可被捕集;在电离-荷电区和静电捕集区,颗粒物受电场力和拖拽力共同作用运动,拖拽力随入口流速增加而略有增大。     

缸内直喷汽油机微粒捕集器结构参数仿真优化研究

缸内直喷汽油机混合气形成方式与柴油机类似,均在燃烧室内喷入燃油形成混合气。该特点决定了其尾气中存在相对较多的微粒。作为处理发动机尾气中微粒的一种有效方式,加装微粒捕集器可以明显降低整车微粒排放。本文结合发动机台架试验结果针对性地运用GT-POWER仿真软件对微粒捕集器结构参数进行仿真优化,分析了微粒捕集器载体孔隙率和微孔平均直径等参数对微粒捕集过程的影响。优化后的载体具有较高的微粒捕集效率,并且具有较低的排气背压。为深入研究微粒捕集器微粒捕集过程和产品设计开发奠定理论基础。     

柴油机尾气微粒静电净化研究

该研究通过在柴油机排气系统中设置一个高压静电装置使排出的废气通过高压静电场,对柴油机尾气中微粒在静电场中的运动进行了理论分析。本文阐述了微粒静电净化的机理和净化装置的设计,并对试验结果作了分析。     

车用直喷式柴油机微粒排放与排气烟度、碳氢化合物排放的关系

本文针对自然吸气式车用直喷柴油机６１１０的微粒排放与排气烟度、碳氢化合物的关系进行了试验研究。结果表明，柴油机的微粒排放可按简单的经验关系式根据排气烟度和碳氢化合物排放计算，算出的值和直接通过稀释排气并用滤纸采样法测得的值吻合较好。本算式可用于确定６１１０及类似柴油机按ＥＣＥＲ４９十三工况的微粒加权比排放量，而不必用复杂的微粒测量系统。     

基于静电捕集与电加热技术的船舶柴油机排气后处理技术

总结几种可用于船舶柴油机尾气后处理的基本方法,并对各种方法的原理、有效性等方面进行了分析,提出了静电捕集与电加热再生相结合的船舶柴油机尾气后处理技术．并从理论与试验上分析了该技术的可行性及其应用于船舶柴油机尾气后处理技术的优势。     

柴油机排气微粒物的热解质量分析

作者将热解质量分析法用于研究柴油机排气微粒，分析了不同柴油机负荷下排出的微粒中可挥发成分与不可挥发成分的比例。结果表明，柴油机排气微粒中可挥发成分随发动机负荷的增大而减少，从９５％减到６５％左右。其余为不挥发的可燃物碳粒，不可燃的无机物极少。     

柴油机微粒过滤器滤芯结构设计

本文设计了两种内部有曲折气流通道的柴油机排气微粒过滤器滤芯结构,并进行了柴油机台架实验。结果表明:改进过滤器滤芯的几何结构可以大大降低过滤器的排气背压,减小过滤器对发动机输出功率的影响,改善微粒在滤芯内部分布的均匀性,提高滤芯的有效过滤体积。     

Hydrogen aspiration in a direct injection type diesel engine-its effects on smoke and other engine performance parameters

An experimental study was undertaken to investigate the possibility of reducing diesel particulates in the exhaust by aspirating small quantities of gaseous hydrogen in the intake of a diesel engine. A single cylinder, direct injection type diesel engine was used in the experiments. Hydrogen flow rates equivalent to about 10% of the total energy substantially reduced smoke emissions at part loads. At the full rated load, reduction in smoke levels was limited; this is believed to be due to the lower amounts of excess air available in the cylinder. It was found that the engine thermal efficiency was dependent on the portion of hydrogen energy, out of the total input energy, supplied to the engine. There was no significant change in the hydrocarbon emissions but oxides of nitrogen in the exhaust increased with an increase in hydrogen energy.     

NOx reduction from compression ignition engines with DC corona discharge—An experimental study

An experimental study of DC corona discharge technology for NO_x reduction from diesel engine exhaust is presented. The DC corona reactor consists of a flat electrode against a multi-needle electrode.     

柴油机尾气微粒静电净化研究

本文对柴油机尾气中的微粒在静电场中的运动进行了理论分析。在柴油机排气系统中设置一个高压静电装置，使排出的废话气通过高压静电场。通过试验证明了微粒在静电力的作用下产生凝聚。并向静电场两极运动，被排气管壁所吸附。并以颗粒状排出，这样可以减少对人体的危害。     

Evaluation of toxic potential of particulates emitted from Jatropha biodiesel fuelled engine

This study involved a comparative experimental characterization of trace metals and relative toxicity evaluation of particulates emitted by a medium-duty transportation diesel engine using diesel and 20% (v/v) Jatropha biodiesel blend (B20). The engine was operated at 1800 rpm and particulate samples were collected on a filter paper at five loads (0%, 25%, 50%, 75% and 100% rated load) at steady state using a partial flow dilution tunnel, for both diesel and B20. Samples were then analyzed for trace metals, particulate morphology, total organic carbon and benzene soluble organic fraction (BSOF), which is a marker of toxicity. Concentrations of crust elements (Al, Ca, Fe and Mg) in the particulates were relatively higher than that of anthropogenic elements (Cd, Cr, Cu, and Zn) for both test fuels. B20 emitted relatively lower trace metal concentrations in particulates compared to baseline mineral diesel and these concentrations decreased with increasing engine load. Concentrations of gaseous emissions namely CO and THC in biodiesel exhaust were relatively lower than mineral diesel however NOx was relatively higher. Scanning electron microscopy of the particulate samples collected on the filter papers was done along with EDAX analysis for comparison.     

NOx reduction from compression ignition engines with pulsed corona discharge

A study of pulsed corona discharge technology for NO_x reduction from diesel engine exhaust is presented. The pulsed corona reactor consists of two coaxial cylinders used as electrodes of opposite polarities.