柴油机排放HC-PM现象学预测模型的研究

以柴油机 13工况排放试验结果为依据 ,研究了污染物中的碳氢化合物 (HC)与微粒 (PM )之间的关系 ,并考虑了影响因素 提出了通过每工况的HC来预测其微粒的新方法 ,计算结果和试验数据有较好的吻合 此预测模型对高压共轨柴油机ECU的设计是一个有力的工具     

柴油掺水乳化对柴油机经济性和排放的影响

在一台S1100A2型单缸柴油机上，通过在柴油中分别掺水8％和15％，在中间转速（n=1400r／min）和高转速（n=1800r／min）工况下进行了试验，研究了柴油掺水对柴油机经济性和排放特性的影响．试验结果表明：燃用乳化油后，燃油消耗率降低，热效率升高，具有比较明显的节油效果；柴油机主要排放物NOx和烟度均显著下降，只是CO和HC的排放量有所升高．     

柴油添加剂在柴油机微粒净化中的应用

介绍了柴油机排气微粒捕集器的再生方法，分析了柴油添加剂在微粒再生中的作用，提出了一种借助于柴油添加剂实现微粒捕集器再生的方法和装置。通过试验研究了柴油添加剂对于微粒再生的实际作用效果，以及添加剂配比、发动机工况和过滤器结构对微粒再生的影响规律。试验表明，所开发的柴油机微粒净化系统能对柴油机的微粒实现连续催化再生。     

铁基燃油添加剂对柴油机微粒排放的影响

在低硫(w(S)=30×10-6)柴油中直接添加微量的铁基添加剂,通过发动机台架试验研究了铁基添加剂对柴油机性能、气体排放、微粒数量浓度及其粒度分布的影响。研究结果表明:采用铁基添加剂时,发动机动力性稍有提高,燃油消耗率略有下降,CO、HC和NOx排放有降低趋势。铁基添加剂能够显著提高总微粒数量浓度,尤其是核态微粒排放,试验工况下加剂柴油的核态微粒数比例均高于纯柴油,基本上都大于90%。此外,除了高速工况,燃油添加剂的使用降低了积聚态微粒排放。     

车用柴油机排气再循环控制系统

为了降低车用柴油机的NOx排放,设计了用于增压中冷柴油机的排气再循环(EGR)系统。介绍了EGR控制系统及控制方法。该系统采用进气节流阀与EGR流量控制阀联合控制,可实现0～30%EGR率的优化。利用13工况对该系统控制NOx的效果进行了评价。实验表明,采用EGR技术,可以大幅度地降低NOx的排放,微粒排放基本不变。但HC和CO排放有所增加,13工况加权比油耗也较原机有所降低。     

S195柴油机的排放特性

本文介绍了对S195型单缸涡流室柴油机在各种负荷和转速下的废气排放(CO、HC、NO_x等)的测试结果。还进行了排气烟度的测量和排气中碳质微粒粒度和浓度的分析,并提供了部分结果。文中指出,为了减轻这种柴油机的排气对空气的污染,对柴油机的最大循环供油量进行适当限制是绝对必要的,也是极其迫切的。     

柴油机排气微粒净化装置的开发

在分析柴油机排气微粒产生原因的基础上,提出了降低微粒排放的技术路线,开发了一种柴油机排气微粒净化装置.试验结果表明,该装置对减少柴油机微粒排放具有较好的效果.     

含氧添加剂对单缸柴油机性能影响的研究

在一台S1100型单缸柴油机上，通过在柴油中添加一定比例的乙醇、甲缩醛（DMM）、碳酸二甲脂（DMC）3种含氧添加剂，分别研究了在常用工况下含氧添加剂对柴油机动力性、经济性和排放的影响。试验结果表明，在牺牲少量动力性能的情况下，含氧混合燃料可以有效改善柴油机的经济性和排放，在大负荷下尤为明显。     

喷油提前角、进气动压、冷却水温对柴油机排放的影响

通过ECER49十三工况试验研究了喷油提前角、进气动压和冷却水温对柴油机有害排放物的影响，发现在定转速下适当增大喷油提前角可以降低CO，HC排放．同一提前角，标定转速下的气态排放物要多于最大转矩转速情况；相同转速，适当增加进气动压可降低CO，HC排放，可以加装进气动压传感器实现闭环控制．可降低气态排放．同一进气动压，标定转速下所生成的CO，HC要多于最大转矩转速情况；冷却水温对于排放的影响不能孤立考虑，要结合缸内温度同时进行．上述变化经过定量分析，所得结论可以为柴油机电控系统设计及控制策略的研究提供参考依据．     

国外柴油机排放法规与排放控制技术发展现状

介绍了以美国、欧洲、日本为代表的的三大车用柴油机排放法规体系,阐述了柴油机排气微粒捕集器技术和氮氧化物（NOx）排放控制技术的发展现状。为我国制定自己的柴油机排放法规和提高我国的柴油机排放控制技术水平提供了参考和借鉴。     

废气再循环对柴油机性能影响的试验研究

通过废气再循环（ EGR-Exhausted Gas Recirculation ）可以有效地降低柴油机的氮氧化物（ NOx）排放。但是废气具有一定的热作用和化学作用,因此EGR会对柴油机燃烧过程和排放物的生成造成影响。本文基于4 D20柴油机,重点开展了不同的EGR率对柴油机性能影响的研究。分析试验结果发现,随着EGR率的增大,燃烧滞燃期增长,缸内压力和缸内温度降低,放热率峰值降低,热效率下降;NOx排放随着EGR率的增大而急剧下降;soot排放随着EGR率的增大而增大;CO和HC排放随着EGR率的增大而增大。     

GTL/柴油混合燃料发动机瞬态工况下微粒排放粒度分布特征

研究了高压共轨增压中冷柴油机燃用天然气转化制成的合成油（Gas to liquid,GTL）不同添加比例的混合燃料在恒转速增转矩瞬态工况下的微粒排放粒度分布特征,分析了工况瞬变率及GTL添加比例对于微粒排放粒度分布的影响。研究结果表明,随着恒转速增转矩工况瞬变率的减小,各种试验燃料的微粒排放总量及其随时间变化的增长率均...     

柴油机瞬变工况喷射参数及田口法协同优化对微粒排放的影响

为研究发动机“恒转增扭”瞬变工况下的微粒排放特性及优化方法,以车用2.8 L增压柴油机为研究对象,首先研究了单因素喷射参数对柴油机瞬态加载工况微粒排放的影响;随后设计了田口正交试验,给出以微粒数量及质量为输出指标的最优控制参数组合,并确定了各控制参数的影响权重。结果表明：在瞬变加载过程中,小尺寸核态颗粒物数量浓度恶化明显,大尺寸聚集态颗粒物质量浓度显著恶化;适当地将主喷时刻提前、增大轨压以及引入恰当的后喷可降低微粒排放;同时,控制参数对核态和聚集态微粒的影响存在Trade-off关系,对微粒排放影响权重相对较大的均为喷油时刻的影响,即喷油正时和主后喷间隔。     

静电捕集柴油机排气微粒技术的研究

论述了柴油机排气微粒的危害性、控制此类微粒的重要意义及国内外研究现状,提出了采用高压脉冲直流电源的静电捕集装置来净化柴油机排气微粒的研究课题,经试验表明：此装置既能高效捕集柴油机尾气中的排气微粒,也对其HC、NOx有一定的净化作用,建立了微粒静电捕集效率计算的数学模型,得到了类似微粒静电捕集器的捕集效率的半经验公式。     

燃料挥发性对高压共轨柴油机微粒排放粒度分布的影响

试验研究了燃料挥发性对高压共轨柴油机微粒排放的影响,分析了不同负荷工况下微粒排放粒度分布特征。结果表明:改善燃料挥发性将使中小负荷工况核态微粒数量浓度增加,有利于降低大负荷工况微粒排放数量及质量浓度,燃料挥发性对于积聚态微粒影响较小。对于不同挥发性的燃料,核态微粒数量浓度均在当量比为0.4的中等负荷工况下最大。中小负荷工况下,对于挥发性较差的基础燃料,添加少量易挥发性成分后,核态微粒数量浓度急剧上升。但在中等负荷工况下,随添加比例的增大,挥发性进一步改善的燃料,核态微粒及总微粒数量浓度均有所降低,且积聚态微粒数量浓度变化不大。在大负荷工况下,中等挥发性的燃料(中均沸点为263℃)核态微粒和总微粒数量浓度最高,而挥发性好的燃料(中均沸点为244℃)核态微粒和总微粒数量浓度最低。     

燃料着火性对增压中冷柴油机瞬态工况排放的影响

应用自行开发的瞬态工况控制系统及排气采集装置,试验研究了不同着火性的燃料对车用增压中冷柴油机瞬态工况下排放特性的影响。研究结果表明,适当提高燃料十六烷值可有效降低HC和NOx排放。在稳态工况下,十六烷值由40增加到66时,在1800 r/min低负荷工况下HC排放降低62%;对于CO排放及消光烟度,十六烷值存在一个最佳值。瞬态工况排放与稳态工况存在明显差异,在恒转速增负荷工况下,随着负荷的增加,HC和CO排放及烟度迅速上升,然后降低趋于一稳定值,且随着瞬变率的增大,CO排放和消光烟度峰值上升;增加燃料十六烷值,可明显降低中等转速增负荷工况下的CO和HC排放及消光烟度;在高速增负荷工况下,十六烷值为66和55,燃料的排气烟度基本相近。     

柴油机燃用生物柴油的排放特性实验研究

用一汽无锡柴油机厂生产的4CK涡轮增压直喷柴油机进行台架试验,研究燃烧纯柴油、20％生物柴油＋80％柴油、纯生物柴油（分别记作D、B20和B100）3种按体积比配制的混合燃料后,发动机CO、HC、NOx和烟度的排放规律。试验结果表明,随着掺烧生物柴油比例的增加,CO、HC比排放量下降,NOx比排放量增加,烟度无明显变化。     

柴油机微粒的成分及后处理措施

本文综合分析了国内外对柴油机微粒排放研究的结果，阐明了微粒排放的成分及后处理措施。     

柴油机微粒捕集器缸内次后喷主动再生方法

利用台架试验研究了缸内次后喷(LPI)对柴油机动力性、燃油经济性以及排放性能的影响,分析了不同工况、不同后喷油量下柴油机氧化催化器(DOC)的升温特性,提出了采用缸内次后喷和DOC提高排气温度进行柴油机微粒捕集器(DPF)主动再生的方法。试验结果表明:在中低负荷工况(40%和50%负荷率)通过缸内次后喷能够显著提高发动机排气中的HC排放,促进其在辅助升温装置DOC内的氧化发热,提高DPF入口排气温度,满足DPF主动再生对高温的需求。研究结果对于优化DOC与DPF的匹配有一定参考价值,为DPF再生方法及其控制策略的确定提供依据。     

柴油掺水乳化对柴油机经济性和排放的影响

在一台S1100A2型单缸柴油机上,通过在柴油中分别掺水8%和15%,在中间转速(n=1400 r/min)和高转速(n=1800 r/min)工况下进行了试验,研究了柴油掺水对柴油机经济性和排放特性的影响.试验结果表明:燃用乳化油后,燃油消耗率降低,热效率升高,具有比较明显的节油效果;柴油机主要排放物NOx和烟度均显著下降,只是CO和HC的排放量有所升高.