降低柴油机氧化氮排放物的研究

通过利用米勒循环来降低柴油机氧化氮化合物排放的理论和实验研究。对米勒循环的实现及其性能进行了描述、分析和比较。试验结果表明:米勒循环所产生的氧化氮排放物(NOx)比标准的柴油机循环所排放的NOx要少得多。     

米勒循环介绍及对某船用中速发动机的影响研究

日益严格的排放法规促使柴油机的研究发展方向是,一方面提高柴油机的热效率,另一方面降低NOx排放。在众多相比于机外净化成本更低的机内净化措施中,米勒循环通过提前或者延迟关闭进气门,形成膨胀比大于压缩比的状态,提高热效率的同时,降低了缸内的温度,有效抑制了NOx的产生。相比于目前的其他的机内净化措施,米勒循环只需更改凸轮轴的型线即可,对发动机改动相对简单,也不影响发动机的其他零部件,且当前增压技术的提高,已经能够很好的弥补米勒循环在低速进气冲量不足的短板。     

基于 EGR 耦合米勒循环的柴油机排放控制技术

为了提升柴油机应用过程有害废气排放控制的效果,提出基于 EGR 耦合米勒循环的柴油机排放控制技术。以燃油燃烧各阶段为基础,构建柴油机燃烧模型,分别深入分析 EGR 技术与米勒循环技术对废气排放的影响,衡量指标为 EGR 率与米勒度。以废气排放影响分析结果为依据,以排放控制效果最佳为目标,确定 EGR 技术与米勒循环技术的最佳耦合方案,实现柴油机废气排放的最佳控制。实验数据表明,应用 EGR 耦合米勒循环技术后,废气排放量低于实际废气排放量,并低于 EGR 技术与米勒循环技术对应排放量,充分证实了该技术具备较好的排放控制效果,为大气环境保护提供帮助。     

重型柴油机进气门早关实验研究

设计制造了一种重型柴油机进气门早关机构,并安装到一台排量为12L的柴油机整机上,进行了整机性能实验。研究结果表明仅仅通过可变气门机构实现米勒循环时,缸内工质减小,缸内压力有所下降,但不利于热效率提升。当米勒循环与米勒强度、进气增压度,燃烧控制协同优化后,可以不牺牲燃油消耗率的同时,降低氮氧比排放。     

基于V模式的智能SCR软件开发及应用

为满足非道路国四排放标准对柴油机排气污染物NOx限值的要求,结合基于模型开发的设计思想和V模式开发流程,完成了从需求架构设计、MATLAB/Simulink建模开发、软件测试确认的智能SCR软件开发。智能SCR软件的控制策略主要包括催化器模型、前馈控制模型、氨存储计算模型、尿素量修正模型、尿素喷射控制模型等。然后将智能SCR软件与柴油机其它控制功能进行软件集成,并将生成的ECU软件刷写至非道路国四ECU。最后在试验台架上完成了多组冷机和暖机的非道路瞬态循环(NRTC循环)测试。试验结果表明:在NRTC试验循环下,NOx转化效率最高达到了94.46%,经催化还原后的NOx排放值达到了0.464g/(kW·h),低于非道路国四排放标准对排放物NOx的排放限值要求,开发的智能SCR软件可以批量应用于非道路国四柴油机。     

高压共轨柴油机DOC/POC/SCR后处理系统的开发研究

本文提出了对在用的高压共轨柴油机满足国Ⅴ排放法规的技术方案。它以32.5%的尿素水溶液为还原剂,采用本文提出的DOC/POC/SCR后处理系统,通过共轨柴油车的发动机台架试验,分析了ESC循环测试下NOx的排放浓度和负荷特性下NOx的排放浓度,结果表明:若仅采用单一的Urea-SCR后处理系统,共轨柴油机排气中的NOx浓度降至300ppm左右,转化率可达到75%,只能满足国Ⅳ的排放法规要求值;而采用本文提出的DOC/POC/SCR后处理系统后,共轨柴油机排气中的CO和HC净化效果显著,NOx浓度降至180ppm左右,转化率可达到85%完全满足了当前实施的国Ⅴ的排放法规,实现了对在用高压共轨柴油机后处理系统的技术升级。     

不同海拔国六柴油机的性能现状分析

针对某国六柴油机,采用进排气海拔模拟系统,开展了全MAP性能试验、WHTC与WHSC排放测试循环试验,系统分析了不同海拔国六柴油机的性能现状。研究发现：随着海拔的升高,柴油机动力性逐渐降低,且在低转速和高转速区域最大降低幅度可达50%以上;全MAP性能试验对应的燃油消耗率逐渐增加,WHTC与WHSC排放循环的BSFC同也呈现增加的趋势;柴油机不同海拔的排放特性显示,2400 m及以下海拔时,NOx排放均能够满足国六排放法规要求,但海拔超过2400 m时,其排放急剧升高。     

国六轻型柴油机PN排放试验研究

为探究国六柴油机PN排放的影响因素,本文以某国六轻型柴油机为研究对象,研究万有工况PN原排的分布特点,以及主喷提前角、轨压、预喷、近后喷、EGR率、进气节流阀开度等参数对单一工况PN原排和WHSC循环PN排放的影响;同时还研究了PN排放和NOx排放之间的相关性。研究结果表明：(1)万有工况,随着转速增大,PN排放整体上呈上升的趋势,随着扭矩的升高,PN排放呈降低的趋势;(2)主喷提前角、轨压、EGR率对PN排放的影响较显著;而预喷间隔角、预后喷油量对PN排放影响较小;(3)PN比排放与NOx比排放存在此消彼长的Trade-off关系,并且存在一个拐点,当NOx比排放低于拐点后,PN比排放会大幅度上升。(4)对于WHSC循环,增加主喷提前角与轨压可以较大程度降低PN排放,但NOx排放会增加明显。     

采用文曲利管降低柴油机NOx排放

废气再循环(EGR,Exhaust Gas Recirculation)是大幅降低整机排放污染物的有效办法,也是目前较为常用和有效的措施.废气再循环(EGR)就是通过将柴油机排出的废气重新引回到气缸内参与燃烧的装置,可更好地控制和减少其尾气中NOx的排放量.文中介绍了柴油机工作时产生NOx的机理和文曲利管降低柴油机NOx排放的原理,通过对安装有文曲利管的柴油机进行试验,分析废气再循环率对柴油机动力性能和NOx排放的影响.     

柴油引燃甲醇双燃料发动机排放性能试验分析

介绍了柴油引燃甲醇双燃料燃烧对柴油机CH、NOx和碳烟排放的影响。采用柴油引燃甲醇双燃料在一台单缸、直喷、中冷柴油机上进行。随着甲醇质量分数的增加,HC排放迅速增加,NOx排放减少,发动机碳烟排放大幅度降低。     

基于模糊控制的柴油机EGR系统氮氧化物排放控制仿真研究

针对柴油机氮氧化物排放污染的日益严重,提出基于模糊控制的柴油机EGR系统氮氧化物排气模型。分析了模糊控制系统的优点,建立了NOx排气模型,并且将此模型应用到模糊控制器中;将设计出来的模糊控制器应用到柴油机EGR模块中,在MATLAB仿真环境下进行仿真研究,给出相应的仿真图;并通过仿真结果验证,对柴油机NOx排放物进行了对比分析。结果表明:基于模糊控制的柴油机EGR模块对NOx的排放控制极为有效并且精确,通过ECU很好地控制了喷油规律,从而降低了柴油机NOx的排放,满足了国Ⅳ、国Ⅴ排放要求。     

柴油机试验过程中影响NOx排放的因素分析

随着重型车国六排放法规的实施,针对柴油机的污染物排放测试流程和要求进一步复杂化,柴油机在试验过程中容易出现NOx排放不稳定现象。针对此问题,通过分析EGR故障、尿素喷嘴精度及试验初始温度条件等因素对柴油机NOx排放结果的影响,并在一台国六轻型柴油上进行试验验证,试验结果表明EGR故障和发动机初始试验冷却液温度会引起明显的NOx原排增加,WHTC比排放增加6%-26%,同时尿素喷嘴结晶老化将会导致NOx尾排一致性偏差增大,而较低初始排气温度会延长SCR到达工作温度的时间,导致NOx尾排增加。为保证柴油机在不同试验室、不同环境条件下测试结果的一致性和准确性,在试验过程中监控这些影响因素是非常必要的。     

超净燃烧发电技术

科研人员成功测试了一种以纯氢为燃料，配备超低排放燃烧技术（即低漩涡注射器）的试验性燃气轮机模拟器。低漩涡注射器可以燃烧不同的燃料，是一种既简便又低本高效的技术。此次试验具有里程碑式的意义，它表明这种燃烧技术有潜力帮助消除发电厂每年排放的数百万吨二氧化碳和数千吨氧化氮。低漩涡注射器很有希望使氧化氮的排放量接近于零，而氧化氮是在发电过程中通过天然气等燃料的燃烧排放出来的。氧化氮简称NOx，它既是一种温室气体，又是构成烟雾的气体之一。     

浅析船用柴油机排放后处理技术

随着全球环境的日益恶化和人们环保意识的逐渐增强,控制船用柴油机有害气体排放的要求日益强烈。本文在阐述船用柴油机排放污染物主要成分和日趋严格国际排放法规的基础之上,重点介绍了降低NOx排放的电控单体泵,高压共轨,EGR和SCR等船用柴油机排放控制的新技术,并分析了各种技术方法降低NOx的影响机理,以满足日益严重的排放法规和越来越高的市场要求。     

柴油机废气再循环系统冷却器的数值模拟

柴油机废气再循环(EGR)技术能有效降低NOx有害排放,而EGR冷却器的结构优化是提高冷却器效率,减少NOx排放的有效手段.应用FLUENT软件对柴油机废气再循环系统冷却器的数值模拟,为柴油机废气再循环系统冷却器的设计和优化提供理论依据.     

船用柴油机废气再循环技术研究现状概述

本文概述了涉及船舶柴油机NOx排放的相关国际公约的最新要求,并就废气再循环技术降低船舶柴油机NOx的排放的研究进行了综述,详细介绍了船用柴油机常见的两种废气再循环方式,即低压EGR系统和高压EGR系统,并就两种系统的元件构成做出了合理的构建。     

基于柴油机各缸EGR率差异的分缸仿真分析

利用发动机仿真模拟软件,对电控单体泵柴油机的燃烧过程进行数值模拟分析。通过研究电控单体泵柴油机各缸实际EGR(Exhaust Gas Recycling,废气循环)率不均匀的成因以及对柴油机燃烧排放的影响,提出柴油机各缸喷油参数分缸标定的优化方案。经过对喷油量和喷油提前角同时进行分缸标定仿真模拟研究,结果表明,分缸标定能有效地解决因柴油机各缸实际EGR率差异导致的柴油机各缸燃烧不均衡的问题,并能有效降低柴油机尾气中SOOT(碳烟)和NOx(氮氧化物)的排放。     

国内外内燃叉车排放控制概况

内燃叉车燃烧柴油、汽油、石油液化气等,排放的有害物有一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氧化氮(NOx)、固体颗粒物(PM)等,对环境造成了一定污染.为此,各国纷纷制订了相关的排放法规以限制尾气的排放.     

矿用低污染防爆柴油机的研制

针对某型煤矿井下车辆用防爆柴油机的动力不足及冒黑烟问题,本文对该防爆柴油机采用了增压和中冷等技术手段,并通过台架试验对其性能进行了研究。试验结果表明：（1）优化的防爆柴油机高速区功率增加,从1900转到2300转工况下功率远远大于原机;（2）优化后的防爆柴油机低速工况下排放得到了大幅度的降低,在1200转工况点NOx排放值降幅最大,为5.4%,CO排放与原机相差不大;（3）减少防爆柴油机提前角可使NOx排放值在各工况点都有不同程度的降低;（4）优化后防爆柴油机动力性满足整车要求,排放符合煤矿柴油机标准《矿用防爆柴油机通用技术条件》的规定,可以满足煤矿井下车辆的使用。     

船舶柴油机排放试验NOx不确定度评估

依据GB15097-2016《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》进行船舶柴油机台架测功机排放试验测量NOx排放量,按照不确定度评估方法,从试验环境、仪器设备、试验测量方法和原理等角度,建立了船舶柴油机排放试验NOx不确定度计算公式,并对其进行评估计算,得到其扩展不确定度。