船用柴油机燃用生物柴油排放与消烟机理

为研究普通柴油掺混生物柴油后对船用柴油机排放特性的影响,将餐饮废油制生物柴油与普通柴油以10∶90体积比混合。结合船用柴油机台架试验与排放物测试分析,探究燃用小比例生物柴油混合燃料后,船用柴油机气态污染物与颗粒物质的排放特性,以此阐明生物柴油排放相关性变化与消烟机理。试验结果表明:掺混生物柴油后,由于生物柴油高的含氧量,气态排放物中一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_2)、碳氢化合物(THC)均有所下降,可有效改善柴油机有害气体的排放。同时,生物柴油中较少的芳香烃含量可减少燃烧产物中芳烃前驱物,从而抑制颗粒的形成,减少颗粒物质(PM)排放及降低颗粒物质数量(PN)。但过快的燃烧速率会减小火焰的辐射损耗同时提高缸内温度,因此促进了NO_x的生成。为促进餐厨废弃油污治理和交通运输行业节能减排提供参考。     

柴油质量对柴油机排放的影响

阐述了柴油规范要求和国内现状,利用2种柴油进行排放对比试验,研究柴油十六烷值和硫含量对柴油机排放的影响.试验结果表明:十六烷值越高,柴油的着火性能越好,着火延迟期越短,可燃混合气燃烧改善,CO排放生成机率降低,燃烧初期缸内峰值温度降低,缸内NOx生成时间相对缩短,NOx排放会降低,导致局部区域不完全燃烧,使THC排放增加;硫含量越高生成的颗粒物排放也越高.     

两级增压流通特性对柴油机高密度-低温燃烧过程的影响机制的基础研究与进展

以高密度-低温燃烧理论体系为基础,针对两级增压柴油机流通特性对气路系统相关参数、混合历程、燃烧反应和排放生成的影响机理等基础科学问题进行研究,提出合理组织缸内高密度充量在时间与空间的不均匀分布状态,以及柴油的雾化和分布特性是改善柴油机燃烧特性与排放特性的关键,而协调超高增压技术与喷油策略、可变气门技术、EGR技术的耦合关系是重型柴油机在全工况范围内实现高效清洁燃烧的技术路线。     

常温下发动机冷热启动工况排放特性实验研究

燃油汽车冷、热启动时污染物排放量大,研究启动排放特性对进一步控制污染物排放具有重要意义。本文基于发动机台架和汽车车载排放测试系统（portable emissions measurement system ,PEMS）,测量4台柴油和2台汽油发动机的冷、热启动排放,分析和对比颗粒物数量浓度（particulate number, PN）及气体污染物的排放特性。研究发现:柴油机冷、热启动的PN排放特性相似,但冷启动时PN出现明显浓度峰,且浓度大于热启动浓度;柴油机冷启动排放的CO和THC明显大于热启动排放量,但冷启动的NO_x排放量却低于热启动排放量;汽油机冷、热启动时也形成PN排放峰,但与柴油机不同,汽油机的PN排放形成峰值后渐渐下降,而柴油机则逐渐趋于稳定;汽油机的CO和THC排放在冷、热启动工况排放规律相似,且排放浓度相当,但冷启动排放的NO_x却明显高于热启动的排放量。     

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。     

二甲醚均质充量与柴油喷射复合燃烧方式对发动机性能的影响

为优化内燃机燃烧,在一台高压共轨增压中冷柴油机上进行了二甲醚均质充量与柴油复合燃烧对降低发动机的NOx和碳烟排放的研究,并与单独燃烧柴油的发动机性能进行了对比研究.试验结果表明,在二甲醚供给量控制在不发生爆震燃烧的前提下,在低负荷时,复合燃烧方式的有效热效率比单独燃烧柴油时稍低,相差很小;在大负荷时,复合燃烧方式比单独燃烧柴油的有效热效率显著提高.说明二甲醚作为一种新型燃料,对于大幅降低柴油发动机的NOx排放和碳烟排放是非常有效的.     

汽油机缸内富氧燃烧的试验研究

富氧燃烧是一种可以实现节约能源和降低污染物排放的内燃机燃烧技术.通过汽油发动机在同一工况工作时,使进气中氧体积分数分别为20.7％、23.2％和25.4％,实现富氧燃烧.研究不同的进气氧体积分数对汽油发动机的燃烧特性和排放特性的影响.研究结果表明：进气氧体积分数增加,发动机缸内压力和燃烧放热率升高,最高燃烧压力相位提前,降低循环波动,发动机燃烧工作稳定;同时减少THC和CO的排放,但NOx的排放量增大.     

车用柴油机三种代用燃料的性能分析

柴油机排放的尾气危害较为严重,为保护环境,最大程度地减少柴油机尾气污染,对柴油机代用燃料的研究已引起了关注.在柴油机众多的代用燃料中,以二甲醚、天然气和氢气为代表,分析了其作为柴油机代用燃料在燃烧特性、排放特性、动力性和经济性等方面的独特优势.结果表明,柴油机掺烧二甲醚在保证动力性的情况下,能同时降低NOx和碳烟排放;柴油机掺烧天然气能大幅减少碳烟排放,同时燃油经济性较好;柴油机掺烧氢气后碳烟排放较低,低负荷下能有效降低NOx排放,高负荷下NOx排放上升.     

车用柴油机排放污染及其控制

柴油机以其良好的经济性、动力性和工作可靠性而成为车辆的主要动力源之一，但其排放物对环境的污染也不容忽视。分析了柴油机排放物中微粒(PM)及NOx的生成机理、影响因素，并从机内净化的角度提出了同时控制PM及NOx排放的思路。阐述了从根本上解决柴油机排放污染物的预混合气燃烧技术及未来柴油机的复合燃烧系统。     

传统柴油机的排放情况及掺氢燃烧后的排放预测

简述了柴油机的燃烧过程，柴油机的排烟极限，ＮＯｘ的生成，排放污染物的生成机制，ＨＣ，ＣＯ生成量的影响因素；提出了掺氢燃烧后的排放设想     

纳米三氧化二铝在柴油尾气净化中的活性评价

柴油车尾气排放的碳烟颗粒会产生了严重的环境污染问题,柴油车尾气碳烟颗粒的低温燃烧离不开高活性的催化剂。将用水热法制备出来的耐高温、中性无毒、高分散的异性纳米Al2O3颗粒直接添加在柴油中。分析评定其作为添加剂的助燃催化活性及对降低可吸入污染物尾气排放的功效。并控制粒径及形貌使助燃后的纳米Al2O3有效沉积在"后处理"装置上进一步净化尾气中微细杂质,避免PM2.5污染物流入大气,危害人体健康。项目研究中克服以往单纯依靠"后处理"装置尾气净化效果的局限性,开创使用纳米颗粒从源头上防治PM2.5产生的先例。     

柴油发动机尾气颗粒物研究进展

柴油发动机尾气颗粒物的形成是一个复杂的物理化学过程,对其进行研究有助于发动机尾气排放的控制,并对改进发动机和排气管道的结构设置有指导意义．从物理化学特性、实验测量、数值模拟等方面对柴油发动机排放颗粒物研究的最新进展进行了综述,并认为在统一系统中综合考虑各种尺度颗粒的数值模拟工作还需进一步的发展．     

直喷柴油机燃用大豆油甲酯生物柴油的排放和燃烧特性

针对一台增压中冷直喷柴油机,在发动机的结构和参数不作变动和调整的条件下,研究了B0、B10、B20和B30四种不同低十六烷值大豆油甲酯生物柴油体积分数的混合燃料对发动机排放和燃烧特性的影响。研究结果表明,随着燃料中生物柴油含量的增加,发动机的动力性逐渐降低,使用B10时动力性变化不大,额定功率只下降1.2%;燃油消耗逐渐增加;CO、HC和碳烟排放降低,NOx排放增加,但增加的幅度较小;发动机缸内最高燃烧压力和放热率峰值逐渐降低,与其对应的相位逐渐推后,燃烧始点和燃烧终点逐渐延迟,滞燃期和燃烧持续期逐渐延长。     

柴油机微粒排放控制技术研究进展

柴油机排放物中含有大量微粒,对环境影响严重,其中,PM2.5是形成雾霾天气的主要原因。降低柴油机的排放,特别是降低其微粒排放是柴油机环保技术的主要研究方向。文章从燃料、机内控制及微粒排放后处理技术方面,分析了柴油机微粒排放的影响因素及机内的一些控制措施,阐述了国内外目前研究柴油机微粒排放后处理装置的废气再循环和选择性催化还原等主要技术的特点及应用情况,并对满足未来超低排放法规的柴油机后处理技术进行了展望。     

柴油机起动测控系统的开发及初步应用

开发了基于循环的柴油机起动过程燃烧、排放测控系统。对一台单缸直喷式柴油机进行了改造,匹配了电控燃油喷射系统,能够实现燃油喷射量及喷油定时的调节。利用瞬时转速、缸压分析了起动过程燃烧组织的优劣,利用单循环采样系统研究起动过程中气体排放物的变化历程。试验结果表明:该系统能够满足柴油机起动过程研究的需要,为研究柴油机起动过程提供了一种有效的测试手段。     

甲醇汽油发动机甲醛排放的测量与分析

针对目前发动机尾气排放测量中还没有一种可以有效收集发动机尾气中甲醛排放的方法,利用甲醛与水互溶的特性,设计了根据溶水法收集发动机尾气中甲醛排放的装置,在试验中取得了良好的效果。同时探索利用分光光度法测量发动机尾气中的甲醛排放,试验证明使用分光光度法测量发动机的甲醛排放是可行的。利用以上装置和方法对不同比率的甲醇汽油在不同工况下发动机尾气中甲醛排放特性进行了研究,结果表明:甲醛排放与燃料中甲醇含量成正比,与发动机转速和负荷成反比。     

Review: Investigation of Partially Pre-mixed Charge Ignitions (PPCI) Engine Mode

This paper embraces the key points of unpolluted internally combusted engine emissions. Core objective is focused on the recent effort to improve compression ignition(CI) and spark ignition(SI) engine to have fuel-efficient and minimized pollutant emissions. There are many advanced internal combustion engines to overcome the challenges of conventional compression ignition engines of the high level of particulate matter(PM) and oxides of nitrogen emission. One of the latest options on which many ...     

轻型车用柴油机排气微粒的物理特性及其后处理器的开发

本文首先报导了一台非直喷轻型柴油机485Q排气微粒的物理特性的实验结果。接着叙述了一种泡沫陶瓷排气微粒后处理器的研制工作。485Q柴油机台架试验表明,泡沫陶瓷滤芯可降低柴油机微粒排放量50％以上。当排气温度超过450～480℃时,已沉积在滤芯上的微粒可自行燃烧,使滤芯获得再生。在柴油中添加少量某些金属有机物,再生温度可降低。     

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%。