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。     

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。     

基于灰烬沉积的微粒捕集器热再生特性

柴油机微粒捕集器的循环再生过程中,微粒中的不可燃灰烬物质会累积在进口孔道的过滤壁面上.考虑沉积灰烬层对微粒捕集器热再生过程的影响,耦合过滤体孔道内气相质量、动量和能量守恒以及碳烟颗粒的质量守恒与壁面能量守恒方程建立了微粒捕集器热再生模型,采用数值模拟的方法研究不同灰烬沉积状态下过滤体孔道内碳烟颗粒再生与壁面温度沿轴向的分布规律.结果表明:微粒捕集器内沉积的灰烬层增加了碳烟颗粒再生时过滤体的热传导阻力,使得再生时过滤壁面的温度升高,且随着灰烬沉积量的增加,壁面峰值温度增加幅度增大;同时进气孔道前端温度的升高会加快后端孔道内碳烟的氧化速率,进一步增加再生时后端壁面的峰值温度.因此,为避免灰烬层对微粒捕集器工作状态的影响,必须根据过滤体内灰烬的沉积量严格控制微粒捕集器再生时碳烟颗粒的承载量.     

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。     

基于铈基添加剂的微粒捕集器催化再生研究

基于微粒捕集器(DPF)NO2辅助再生计算模型,建立了添加铈基添加剂时DPF的催化再生计算模型,并进行了试验验证.采用铈基添加剂提高DPF的再生性能,在4种典型工况下对有添加剂和无添加剂的DPF进行了催化再生对比试验.结果表明:有添加剂的DPF在低排气温度下再生性能明显优于无添加剂的DPF再生性能,但仍然难以达到微粒平衡状态;在中高排气温度下再生性能也得到了提高,达到微粒平衡状态的时间缩短,微粒平衡质量减小.这对于提高柴油机的经济性,减少动力性损失,延长DPF的寿命十分必要.     

微粒捕集器再生技术研究

微粒捕集器主动再生系统可分为喷油助燃再生、电加热再生、微波加热再生、红外加热再生、反吹再生系统等;被动再生系统可分为大负荷再生、排气节流再生、催化再生、燃油添加剂再生系统等.     

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。     

基于燃油添加剂颗粒过滤器再生的研究

一种采用Ce/Fe燃油添加剂联合碳化硅壁流式过滤器再生方式被发展,在15 mg/kg Ce/Fe燃油添加剂加入含硫量300 mg/kg柴油的情况下进行发动机台架试验,过滤器在排气温度为420℃时取得了连续再生,但不能在全部运行条件下获得安全再生。通过进气节流修正发动机低负荷低转速工况下的排气温度MAP图,过滤器进行欧洲稳态测试循环再生试验,其前后端平均压差为170 mbar,在全部运行工况下实现了安全稳定再生。     

柴油机微粒捕集器再生技术的分析和研究

柴油机微粒捕集器技术是柴油机微粒排放控制的有效手段,其关键技术是过滤材料和再生方法。详细介绍了几种过滤材料和不同的再生技术,指出了各种技术的特点和主要问题。     

柴油机微粒捕捉器主动再生特性的计算与分析

对柴油机排气微粒捕捉器（DPF）的主动再生特性进行了研究,建立了DPF主动再生数学模型,具体分析了柴油机转速、排气中的氧气浓度、DPF的微粒沉积量、微粒的活化能以及柴油机排气温度等参数对DPF主动再生特性的影响。结果表明,通过适当推迟柴油机喷油提前角以提高其排气温度,并辅以燃油加剂或利用催化剂降低微粒的活化能,在适当的条件下,进行DPF的主动再生是可行的。     

EGR+DPF系统降低柴油机的排放

柴油机具有良好的动力性和经济性,汽车柴油机已成为发展趋势,但柴油机NOx和颗粒(PM)的高排放成为制约柴油车发展的因素之一。随着机动车排放法规的日益严格,降低NOx和颗粒的排放成为现阶段柴油机汽车的主要研究课题。废气再循环(EGR)技术是现今降低柴油机NOx排放的有效方法之一,应用颗粒捕集器(DPF)可以有效的降低尾气中颗粒的排放。本文介绍了EGR技术和DPF技术的原理、特点,对不同工况下EGR对NOx排放进行了分析,同时对不同工况下颗粒捕集器的再生效率进行了研究,结果表明适宜的EGR率和颗粒再生效率才能同时降低柴油机NOx和PM的排放。     

柴油机排气微粒捕捉器再生条件及分析

柴油机排气微粒捕捉器的关键技术是捕捉器的再生。文章提出了平衡微粒沉积量的概念，并根据Arrhenius方程，从平衡微粒沉积量的角度对微粒捕捉器的再生条件，再生的影响因素及再生的技术途径和方法进行了研究。利用能量平衡方程对微粒捕捉器强制热再生时的能量消耗以及可以采取的一些技术措施进行了分析。研究结果可以为柴油机排气微粒捕捉器再生技术的选择提供依据。     

柴油-乙醇混合燃料直接在柴油机上使用的试验研究

阐述了进行柴油－乙醇混合燃料研究的必要性，对柴油、乙醇的主要理化性能进行了对比分析，利用添加剂解决了柴油与乙醇混合时由于存在分层现象而不能在柴油机上直接使用的关键问题，并根据筛选出的添加剂进行了柴油、乙醇的混合试验，得到了可直接用于柴油机的柴油－乙醇混合燃料(DEF)，为在柴油机上直接燃用DEF提供了理论依据。在X195型柴油机上不改变原机结构的条件下，分别使用纯柴油和DEF进行了负荷特性和排烟性能的台架对比试验。结果表明：在柴油机上直接使用DEF是完全可行的；与使用纯柴油相比，燃用DEF时，柴油机的冷启动性不变，燃料经济性、热效率均有所提高，排烟度降低。     

柴油机微粒捕集器关键技术发展现状与分析

柴油机微粒捕集器研究与应用的关键在于高效而可靠的过滤体材料的开发与再生技术的研究。在介绍各过滤材料技术和再生技术的基础上,对比分析和研究它们的技术特点及主要问题,探讨过滤体材料及其再生技术的发展趋势。