电控单体泵在单缸柴油机上的优化匹配与应用

采用电控单体泵对传统单缸柴油机进行了技术升级改造,对燃烧系统进行优化匹配,实现了机内净化.在降低燃油消耗率的同时,有效控制了尾气排放中的CO,HC,NOx和PM,使其达到国Ⅱ排放水平.     

柴油机机内净化的排放试验研究

利用机内净化技术对某增压中冷柴油机进行国Ⅲ开发的排放试验研究。技术措施包括：采用更高喷射压力机械喷油泵、小孔径无压力室喷油器、降低机油消耗率等改进方案优化柴油机燃烧,降低颗粒（PM）排放;通过推迟供油提前角、废气再循环技术,降低氮氧化物（NOx）排放。试验表明,综合实施以上方案,柴油机能够满足国Ⅲ排放法规限值要求,具有良好的市场应用前景。     

DOC/POC耦合对柴油机燃用欧Ⅲ/欧Ⅳ柴油尾气排放的影响研究

按照ESC 13工况测试循环,在1台4缸柴油机上进行DOC/POC耦合净化器对柴油机分别燃用欧Ⅲ/欧Ⅳ柴油后污染物净化效果的试验研究.结果表明,燃油油品差异对不装净化器的HC,CO和NOx排放影响极小.耦合净化器对HC和CO的净化率分别达到85％和90％.受油品含硫量影响,耦合净化器对欧Ⅲ柴油PM不起作用,反而会使PM排放增加22.3％,然而对欧Ⅳ柴油的PM可净化45％.综合来看,仍需对该净化器重新设计并优化柴油机燃烧系统才能使该发动机达到国Ⅳ排放标准.     

满足国Ⅲ排放标准的高压共轨柴油机燃烧系统开发

为满足国家第三阶段排放标准,作者在一款1.8L高压共轨柴油机上进行了燃烧系统开发试验研究,对不同的压缩比、燃烧室形状、喷油器及喷嘴头部突出高度、增压器以及喷油控制进行了柴油机的外特性对比试验研究,根据试验结果进行了燃烧系统的优化匹配,使得柴油机的排放满足了国Ⅲ法规要求,其中CO、HC、烟度排放达到了国Ⅳ排放要求.     

满足国Ⅲ排放标准的高压共轨柴油机燃烧系统开发

为满足国家第三阶段排放标准,作者在一款1.8L高压共轨柴油机上进行了燃烧系统开发试验研究,对不同的压缩比、燃烧室形状、喷油器及喷嘴头部突出高度、增压器以及喷油控制进行了柴油机的外特性对比试验研究,根据试验结果进行了燃烧系统的优化匹配,使得柴油机的排放满足了国Ⅲ法规要求,其中CO、HC、烟度排放达到了国Ⅳ排放要求。     

基于EGR技术的国Ⅳ重型柴油机燃烧系统开发

在一台电控重型柴油机上进行了基于EGR技术的燃烧系统开发研究,组建了基于WGT增压器的电控高压EGR系统,研究了燃烧室、喷油器、增压器、EGR率及喷油参数等对柴油机性能和排放的影响,确定了最终的重型柴油机国IV燃烧系统优化方案.结果表明:通过优化匹配燃烧室和增压器并采用孔径较小的多孔喷油器能显著改善柴油机NOx和烟度之间的折衷关系;小负荷时,推迟喷油可以使NOx在降低较多的情况下烟度略有下降;随着EGR率增加,提高喷油压力与推迟喷油相结合,可以同时降低大负荷的NOx和烟度排放,并能改善燃油经济性.ESC循环测试结果表明,通过对燃烧系统、EGR和喷油控制参数的综合优化,在不采用后处理器的情况下,柴油机各气体排放(NOx、HC和CO)及微粒(PM)均达到国Ⅳ排放标准,十三工况加权油耗率与原机基本相当.     

采用VNT/EGR和DOC降低柴油机排放的试验

在一台高压共轨柴油机上进行了采用基于可变喷嘴环涡轮增压器(VNT)的废气再循环(EGR)系统(VNT/EGR)和柴油机氧化催化器(DOC)降低排放的试验研究。结果表明,通过调节VNT开度可以有效实现EGR循环和控制EGR率,显著降低NOx排放,并且在一定EGR率范围内对烟度影响较小。提高喷射压力可以较明显改善NOx和烟度的折衷关系,采用合理的后喷参数能够在不明显影响经济性和NOx排放的前提下显著降低烟度。对燃烧室进行降低压缩比的合理设计也可以明显改善NOx和烟度的折衷关系。在燃烧系统优化的基础上,最终加装DOC的ESC循环排放测试结果满足了国Ⅳ要求,其中PM为0.0191g/(kW·h),NOx为2.88g/(kW·h),HC和CO排放远低于国Ⅳ限值。     

降低CA498型柴油机排放的试验研究

论述了CA498型车用柴油机的排放控制方法及理论依据,进行了燃烧室、喷油器、喷油泵及气道的匹配试验,就这些因素对排放物的影响进行了分析,并确定了CA498型柴油机的优化匹配方案。十三工况的排放试验结果显示：通过优化匹配提高了CA498柴油机的性能指标,并使其整体排放水平达到了欧Ⅰ排放法规的要求,NOx、HC与CO的排放指标接近于欧Ⅱ限值。     

LD29FZL型柴油机达到EPA Tier 4标准的优化研究

阐述了LD29FZL型柴油机满足高排放限值要求的优化方法,对发动机的燃油系统(泵端压力、喷油提前角、喷油嘴参数和喷油器总成开启压力),进气系统和燃烧系统进行了优化匹配,研究结果表明,CO,NOx+HC和颗粒(PM)值得到了有效降低,使该型发动机满足了EPA Tier 4排放限值要求。     

EGR/EGC技术结合系统降低柴油机排放的研究

对柴油机的排放尾气NOx，CO，HC和PM等进行全面分析，探索设计了一套由EGR（废气再循环技术）和EGC（发动机机外废气净化技术）结合的系统，EGR技术可以有效降低NOx的排放，机外废气净化技术技术可以在有效除去PM的同时降低HC，CO的排放，该系统能在较宽的转速和负荷范围内有效降低废气排放，解决同时降低NOx与PM排放的矛盾，废气排放全面降低。     

小型通用二冲程汽油机排放控制的试验研究

本文针对小型通用机械用二冲程小汽油机的使用要求及排放特点，提出通过优化空燃比等机内净化和应用还原型Rh催化转化器氧化转化HC和还原NOx的方法，达到大幅度降低CO、HC排放之目的。1E45排放控制试验结果表明，这是国产二冲程小汽油机排放达到美国EPA第二阶段排放要求的有效控制方法。     

EGR对非标柴油/二甲醚混合燃料发动机性能与排放的影响

开展了增压柴油机燃用D50非标柴油/二甲醚混合燃料时采用EGR技术对发动机动力性、燃烧和排放性能影响的试验研究。试验结果表明:EGR技术可以有效降低混合燃料发动机的NOx排放。随着EGR率的增加,NOx排放改善明显;对动力性的影响相对复杂:中低负荷下,燃烧室内氧浓度较大,对燃烧和排放性能影响较小;高负荷时,废气引入导致燃烧室局部缺氧严重,烟度、HC和CO排放恶化。     

满足单缸柴油机国-Ⅱ排放的技术难题与对策

结合单缸柴油机产品特点,分析了国内外小功率段柴油机排放法规标准的限值变化,针对单缸柴油机结构特点、行业现状及技术问题,阐明了低排放高性能单缸柴油机的研发难度和需解决的问题,给出了单缸柴油机优化性能及降低排放的技术路线和对策.分析表明:通过柴油机喷油系统、换气系统与燃烧室结构优化设计和匹配,特别是提高单缸柴油机用喷油系统的性能,优化燃烧过程的机内净化措施能满足GB19756、GB20891的排放限值的要求.     

D6114ZL Q8B型柴油机达欧Ⅱ排放性能攻关

以D6114ZLQ8B型220 kW柴油机为例,通过对燃油系统、燃烧系统、增压系统等的改进,优化了发动机的工作过程,使该机型性能良好,且将柴油车尾气污染物一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒污染物(PM)等,特别是控制的重点NOx和PM的排放量得到控制,D6114ZLQ8B型柴油机通过济南汽车检测中心的检验达到了欧Ⅱ排放标准.     

YC6L-40欧Ⅳ柴油机燃烧开发

在欧Ⅲ柴油机基础上,研制出满足欧Ⅳ排放的YC6L-40柴油机,该机采用SCR机后处理技术降低NO_x排放,采用机内净化措施控制颗粒排放。燃烧开发采用提高喷射压力,调整喷油提前角,优化燃烧室,减小喷孔直径等措施,使颗粒排放降低70%,并且改善了经济性,与欧Ⅲ柴油机相比,实际使用燃油耗降低6%。     

改善DMCC发动机废气排放质量的研究

为找到全面降低柴油机排放的途径,研究了加装氧化催化转化器对柴油／甲醇组合燃烧（DMCC）发动机排放特性的影响,比较了不同工作模式下各污染物的排放量。试验结果表明,DMCC模式下NOx和碳烟排放下降幅度较大,但HC和CO排放增加较多,微粒比排放量也有所增加。经过氧化催化后,HC和CO得到了较大程度的降低,微粒（PM）经氧化后比原机也有所下降。DMCC经采用催化转化器后,废气质量得到改善,实现了同时降低柴油机的NOx和PM的目的。     

满足非道路国四排放标准的大功率柴油机技术

某型大功率柴油机的排放值不满足非道路国四排放法规的要求,为此,对该柴油机燃油喷射系统、燃烧系统、增压系统和后处理系统进行优化设计和匹配。优化喷油策略,使柴油机的PM、CO和HC排放降低到非道路国四限值以下;安装选择性催化还原系统以降低NO_x排放。标定试验结果表明,升级后的柴油机满足非道路国四排放法规要求。     

柴油/乙醇组合燃烧降低增压中冷发动机排放的研究

在增压中冷发动机上采用柴油/含水乙醇组合燃烧(DECC)方式进行排放特性的试验研究.研究表明,采用DECC方式,增压中冷发动机的NOx和微粒排放同时大幅度下降,但HC和CO排放增加较多.加装氧化催化转化器后,HC和CO得到了大幅度地降低,微粒(PM)也进一步减少.按照国Ⅲ规定的检测方法,对比纯柴油排放,该机的NOx由6.49 g/(kW·h)降到3.46 g/(kW·h),微粒由0.142 g/(kW·h)降到0.089g/(kW·h),HC和CO测量值分别为0.34 g/(kW·h)和0.10 g/(kW·h).负荷烟度(ELR)试验测试结果为0.687 m-1.测试结果表明,采用DECC燃烧模式,在仍然采用原机的泵管嘴燃油喷射系统的情况下可以使增压中冷发动机排放从国Ⅱ排放标准提升到国Ⅲ排放标准.除微粒指标满足国Ⅲ要求外,其余指标低于国Ⅳ要求,且燃料经济性基本保持不变.     

4108型柴油机排气三元催化转化试验研究

通过KD2型三元催化转化器应用于41087ZLQ型增压中冷柴油机的发动机台架试验,分析了三元催化转化器对此类型柴油机动力性、经济性和排放的影响.试验结果表明,三元催化转化器的应用对此类型柴油机的动力性和经济性无较大的影响;可以显著降低CO、HC的排放,而对降低NOx的排放效果却不明显.为了得到更好的净化效果,需要采用机内和机外综合净化措施,即在使用三元催化转化器的同时,增加EGR系统、微粒过滤器等.     

基于TCD2015单体泵柴油机的国Ⅳ试验分析

TCD2015柴油发动机是采用BOSCH控制系统的单体泵柴油机,可以达到国Ⅲ排放要求。通过对TCD2015柴油机整机进行更改预行程,改变喷油正时,减小喷油器垫等措施进行ESC摸底,探索减少排放颗粒和NOx的方法,实现机内净化,然后再加上选择性催化还原(SCR)系统对CO和CH进行处理。寻找在该机基础上达到国Ⅳ排放标准的技术可行性。