国Ⅳ排放重型车用P型柴油机的开发

为了满足国Ⅳ和以后更高排放法规的要求,在现已批量生产的国Ⅲ排放重型车用A型柴油机的基础上,对气缸盖、活塞、燃油喷射系统、润滑系统和涡轮增压器进行了优化改进,同时增加了SCR后处理系统,研制开发出了可满足国Ⅳ排放法规的重型车用P型柴油机。试验结果表明,该柴油机的电控高压共轨系统和SCR后处理系统具有较好的应用适应性,满足国Ⅳ排放法规。     

SCR国Ⅳ柴油机的OBD实现策略

介绍了采用SCR技术路线达到国Ⅳ排放柴油机的OBD实现方法。发动机和SCR系统由发动机电控单元(ECU)和SCR电控单元(DCU)分别控制,提供了一种实现OBD的解决方案。     

重型柴油机SCR排放试验分析

为了满足国Ⅴ标准,采用了DOC+SCR系统对柴油机排放进行有效控制。采用一套气助式系统,在ESC/ETC/WHTC三种循环方式下进行了多重试验验证,得到了相应试验工况的排放数据,较原机排放有了很大提升,证明了该系统在重型柴油机减少排放方面的实用价值。     

国-Ⅳ中重型电控共轨柴油机EGR技术路线探讨

结合开发一台7L电控共轨国-ⅣEGR柴油机,从阐述EGR降低N0x排放原理出发,列举了LPL低压EGR、HPL高压EGR等几种基本类型和特点,并进一步详细讨论了EGR阀、EGR冷却器、EGR控制、后处理等系统及其零部件具体技术方案的优缺点,从而探讨中重型电控共轨柴油机达到国-Ⅳ排放、且具有达到国-Ⅴ排放潜力的优化方案.最终按选定的EGR方案试制了样机,并进行了台架试验.研究结果表明:研制的中重型国-ⅣEGR样机,完全达到了预期目标,采用先进的EGR+DOC技术完全能够达到国-Ⅳ排放要求,且经济性能够与SCR柴油机相当.     

基于EGR的国Ⅳ重型柴油机技术路线探讨

在一台高压共轨重型柴油机上进行基于EGR技术的排放试验,对比研究了5个不同功率段(升功率分别为23.9、25.5、28.2、29.8和30.7kW/L)柴油机匹配单级增压和二级增压的性能与排放特性,探寻了采用EGR满足不同升功率柴油机的国-Ⅳ技术路线。试验结果表明:随功率段增加,二级增压比单级增压能显著改善中低转速全负荷时NOx与BSFC和碳烟之间的平衡关系,单级增压受EGR引入能力较弱和涡前温度较高双重限制,高功率段中低转速全负荷的NOx比排放难以降低到国-Ⅳ限值以下。ESC测试循环表明:碳烟和CO加权比排放随功率段降低而下降,但HC加权比排放随功率段降低而增加;在中小功率段(23.9、25.5和28.2kW/L),单级增压和二级增压NOx和碳烟加权比排放相当,2种增压方式都能在无后处理情况下使各项排放指标均满足国-Ⅳ排放法规,但单级增压的加权BSFC低于二级增压;随升功率增加,在高功率段(29.8和30.7kW/L),单级增压仅采用EGR技术难以实现国-Ⅳ的重型柴油机排放控制,而采用二级增压耦合EGR仍能在无后处理或简单后处理条件下使各项排放指标达到国-Ⅳ法规要求。     

柴油机SCR技术

将柴油机EGR技术与SCR技术做了比较,并简要介绍了SCR系统的组成、原理及控制系统,分析了SCR技术应用的关键技术。     

基于EGR的国Ⅳ柴油机燃烧系统开发

在一台国Ⅲ柴油机上进行了基于EGR的满足国Ⅳ排放的柴油机燃烧系统开发。在基于VGT的EGR系统的基础上,系统研究了燃烧室参数、EGR率和喷油参数等对柴油机性能和排放的影响,确定了最终的国Ⅳ燃烧系统优化方案。研究表明,降低压缩比并对燃烧室结构进行优化,可以明显改善NOx和烟度之间的折衷;在该EGR系统上的某些工况下出现了NOx和烟度随着喷油定时的推迟而同时降低的趋势;通过综合优化,气体排放已达到国Ⅳ标准,碳烟有很大幅度的降低,十三工况加权油耗率略有降低。但采用该EGR方案会使压气机压比上升,压气机效率略有降低。该燃烧系统可在降低对后处理器要求的情况下满足国Ⅳ标准。     

浅析瓦锡兰二冲程低速船用柴油机Tier Ⅲ SCR技术

瓦锡兰近期研发标准模式的技术产品来降低船用二冲程及四冲程柴油机的氮氧化物(NOx)排放,以达到满足TierⅢ标准要求.该产品基于瓦锡兰已经研发并使用于四冲程柴油机多年的选择性催化还原(SCR)技术,本文主要浅析该系统出现背景、系统反应原理及设计方案.     

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.     

中重型柴油机国4、国5技术路线分析

本文介绍了中重型柴油机达到国4、国5排放标准的技术路线,并对各种技术路线进行了分析对比.     

基于CFD技术的重载车用柴油机SCR催化转化器

为了改善多载体并联式SCR催化转化器内载体间的均匀性,通过人工分块耦合的方法对该系统划分了六面体网格,应用CFD软件Star-CD,对该催化转化器前端入口多孔管开孔区域在角度分别为180°、255°、360°时进行了对比分析,并在计算的基础上提出了用流量不均匀性指数的方法来评价多载体并联式催化转化器内载体间流量均匀性的方法,根据该方法,入口管串孔区域存在一个最佳角度范围可以使得各载体间流量的分配最均匀。     

安装SCR系统的国Ⅳ发动机排放特性研究

试验采用50×10-6和350×10-6两种不同硫含量的燃油,对装有SCR系统的发动机进行ETC和ESC测试,研究了SCR开启/关闭情形下的排放;并采用ELPI分析了在不同条件下颗粒排放差异的原因以及细颗粒的排放特性。试验结果表明:在使用不同硫含量的燃油条件下,NOx排放降低率均可以达到60%以上;SCR开启时,ETC下硫含量350×10-6比50×10-6的颗粒排放增加18%,ETC下颗粒排放均比ESC下增加30%~50%。在50%~70%负荷时,颗粒数目排放较低,低负荷和全负荷时颗粒排放较高,全负荷时最高;在负荷一定时,转速越高,颗粒排放浓度越高;使用低硫燃油,颗粒物质量排放较低,而数目排放却增多;多出的部分主要是粒径小于100 nm的超细颗粒。     

柴油机废气排放控制技术新进展

首先论述了柴油机的主要排放污染物,概述了目前公认的排放物生成机理。在此基础上,分析了控制柴油机排放的机内和机外净化措施,特别是采用电控技术优化燃烧过程、用还原法降低NO X的SCR法、用微粒过滤器降低PM。最后,展望了柴油机废气排放控制技术的发展趋势,并讨论了在我国为降低柴油机排放所采取的技术路线。     

乙醇-柴油混合燃料对柴油机性能及排放的影响

通过对乙醇含量分别为5％、10％、15％和20％的混合燃料及纯柴油5种油品的对比实验，研究了燃用乙醇—柴油混合燃料时，柴油机燃油经济性、功率及排放特性的变化规律。实验结果表明，燃用乙醇-柴油混合燃料，柴油机的能量消耗率在乙醇含量为15％时最佳，功率有所下降，但由于乙醇添加量较小，总体来说对发动机性能影响不大，在排放特性方面，NOx的比排放量基本随着乙醇掺烧比例的增加而减少；HE、CO的比排放量基本上随着乙醇掺烧比例的增加而增加；随着乙醇掺入比例的增加，发动机的可见烟度和滤纸式烟度均有显著的降低，干碳烟(DS)的比排放量也呈下降趋势。     

重型柴油机排放控制发展趋势

本文分析了重型柴油机排放控制的发展趋势;介绍了降低排放所采取的主要措施,包括增压中冷、低扰动燃烧、电子控制燃油喷射、排气再循环以及尾气后处理。     

由汽车国3排放法规确定对柴油滤清器的要求

鉴于柴油的品质在短期内无法达到汽车国3排放法规的要求,为了满足柴油汽车对国3排放法规的要求,对轻型、中重型柴油机上使用的电喷系统进行了分类和分析,认为电控共轨系统和电控单体泵将是满足国3排放法规汽车的主要匹配电喷系统;以BOSCH公司的产品为例,从较好、较差路况及油品环境2个方面,分析了国外电喷系统对柴油滤清器过滤精度的要求,认为恶劣环境下使用的重型卡车对柴油滤清器的过滤精度要求最为苛刻;结合公司研究开发的经验,从柴油滤清器在供油系统中的配置,以及柴油粗滤器和精滤器的设计要求3个方面,提出了可以满足国3排放法规的柴油滤清器的设计思路.     

大型船用柴油机高压SCR系统研究

概要介绍了国内外SCR技术的研究现状以及SCR系统的原理和大型船用柴油机SCR装置组成。详细介绍了所研发的高压SCR系统的工作模式及试验情况，实际应用表明:所研发的高压SCR系统可以使所匹配的大型船用柴油主机满足Tier Ⅲ排放法规的要求。     

船舶柴油机SCR方案的关键技术分析

针对SCR装置喷射系统、还原剂、安装位置的选择,以及提高废气温度方式等方面,结合我国车用SCR路线的经验,对我国船用SCR路线的关键技术进行了分析,据此提出了适合我国船用SCR技术发展的有关技术路线。     

船用中速柴油机SCR系统匹配与试验研究

通过一台船用中速柴油机与SCR系统的匹配与标定试验,设计了合理有效的性能优化调整方案;提出了降低综合运行成本的优化技术措施,并进行了配机试验。试验结果表明:柴油机排放水平由原机的TierⅡ标准提升至TierⅢ标准;在保证柴油机动力性不变的前提下,燃油经济性得到了改善,燃油消耗量下降3%~5%,考虑到还原剂尿素的消耗,综合运行成本下降2%~3%。研究结果表明:SCR具有有效降低NOx排放,且成本相对较低的优点,在船舶柴油机领域有广阔的应用前景。