柴油机微粒袋滤器的模拟试验研究

本文利用微粒模拟装置建立了考察柴油机微粒袋滤器性能的无发动机模拟试验台架，并对一单袋过滤器模型进行了试验考察。结果表明，袋滤器在正常工作时，对柴油机排气微粒的捕集以筛滤机理为主，且效率高达９０％以上；在本文考察滤速范围内，过滤效率受滤速影响很小，随微粒质量浓度增大而增高；袋滤器阻力时间线性增大，阻力增长率与微粒质量浓度成正比，还随虑速增大而增大。本文还进行了多种方案的清灰试验，为柴油机微粒袋滤器选     

柴油机微粒袋滤器的试验研究

本将袋滤技术用于柴油机生粒排放控制，根据柴油机的工作特点，研制了一结构较为紧凑的柴油机微粒袋滤器，在４８５Ａ柴油机台架上重点对柴油机的微粒质量排放特性，袋滤器的过滤效率、阻力及清灰效果进行了试验考察。结果证实，柴油机的质量排放浓度在高、低速工况下较高而在中等转速下较低，袋滤器的微粒捕集效率在不同工况下均高于９０％；袋滤器的清灰系统在整个试验期间能有效地工作而无故障。     

模拟柴油机排气微粒的试验研究

为了改善柴油机排气微粒袋滤器性能试验的可控性及经济性，本文研制了一种微粒模拟装置，用以模拟柴油机的排气微粒。并采用气溶胶粒度电分析仪、扫描电镜、透射电镜等对模拟微粒影响柴油机微粒袋滤器性能的主要物理特性进行了测试，并与柴油机微粒的相应特性做了对比分析，证明所模拟的微粒具有与柴油机微粒相似的物理特性。因此可用本文研制的微粒模拟装置代替柴油机进行柴油机排气微粒袋滤器的性能试验。     

电控柴油机微粒袋滤系统的研究与开发

在１９５柴油机试验台架上进行了柴油机微粒袋滤器的模拟试验研究,考察了柴油机微粒袋滤器不同滤速、不同滤料及不同清灰方式对其过滤效率、阻力特性的影响情况。结果表明：适当提高过滤速度对过滤效率影响不大;滤袋变形清灰比空气反吹清灰更为有效。基于此,提出了双单元过滤、轮流清灰的构思,并设计了采用滤袋变形清灰方式的新型袋滤器。还采用单片机电子控制系统,将袋滤器前排气的温度和柴油机的背压作为输入信号,以此实现对两组袋滤器的工作模式转换以及过热保护控制。并进行了软硬件系统的开发,研制了结构较为紧凑的电控柴油机微粒袋滤系统,可自动清灰,不影响车辆的机动性。最后,将电控柴油机微粒袋滤系统装在４９５Ｑ柴油机台架上进行了初步试验,证明该系统有较好的响应性,可实现对系统的控制功能。     

柴油机微粒袋滤器的自动控制

本文基于不同的目标提出了柴油机微粒袋滤器自动控制的最大过滤效率控制和柴油机烟度达标控制两种方案,研制了其控制系统,并分别进行了道路及台架试验,初步证明了系统控制的可行性。     

利用进气反吹缸内燃烧再生的柴油机微粒过滤器

开发了一种以耐高温滤袋为过滤元件的柴油机排气微粒过滤器系统。采用相同的两个滤袋,一个用于过滤柴油机排气中的微粒,把微粒沉积在滤袋的外表面,另一个利用自然进气流反方向把已沉积在滤袋外表面的微粒吹掉,使微粒随进气流再回到气缸内,在燃烧室中燃烧,达到袋滤器再生的目的。通过系统中各阀门的开关保证二个滤袋在规定的时间间隔按"过滤"和"再生"模式轮换工作。所开发的系统在一台单缸柴油机上进行了验证性试验。结果表明,袋滤器能保证90%的过滤效率。在过滤时间和再生时间相等的稳定工况下,可保证袋滤器的阻力不超过允许值。当再生间隔为10 min时,维持最大过滤阻力为13.3 kPa。这表明进气过程不仅能把滤袋捕集的微粒重新吸回气缸中,而且微粒能在燃烧室中烧掉,使滤袋不需辅助手段自行再生。     

山东内燃机学会1996～1997年度获奖论文题录

一等奖柴油机故障诊断状态监测 济南柴油机厂 张兴华 刘琪珉 吴小军用红外热像仪测试气流稳态温度场 山东工业大学 上海交通大学 陆家祥 李国祥 刘云岗 顾宏中降低摩托车排污的试验研究 山东工业大学 毛华永各缸工作不均匀性的诊断研究 山东工业大学 张立梅 刘卫国 吴波 张峰二等奖柴油机微粒袋滤器的自动控制 山东工业大学 肖福明 张守辉     

柴油机排气冷却器的研制

本文根据车用柴油机微粒袋滤器的使用特点,选择管壳式换热器作为柴油机排气冷却器。并分别用克恩方法及贝尔方法计算冷却器壳侧换热系数,对冷却器编程进行了设计计算,根据计算结果讨论了主要参数对冷却器性能的影响,设计了较为紧凑的柴油机排气冷却器。冷却器的道路及台架试验证明所研制的排气冷却器可满足市内公共汽车排气降温的要求,用克恩方法得到的降温结果与实测值较为接近,证明该方法不失为一有效的计算方法。     

柴油机袋滤器手动清灰与空气反吹清灰的初步探讨

在195柴油机上进行袋滤器的试验中发现,手动清灰后与空气反吹清灰（实际上是用柴油机排气）后,袋滤器恢复阻力初值基本一致,但空气反吹清灰的z清灰周期较短,且空气反吹清灰后过滤效率较低。     

车用直喷柴油机瞬态工况控制及微粒排放测量

研制了一种在发动机台架上进行柴油机瞬态工况控制及排气微粒的测试系统，该系统主要由普通电涡流测功机、简单电控系统、A／D采集板和微粒稀释取样袋等组成。此系统可实现柴油机一些基本瞬态工况的控制、数据的实时采集以及微粒的测量。     

一种纤维颗粒过滤器的参数模型

应用柴油机颗粒过滤器来控制柴油机废气中排放的颗粒含量是十分重要的。纤维过滤器结构简单，所用材料低廉，是一种十分有效的柴油机颗粒过滤器。但迄今为止，讨论与时间相关的纤维过滤器模型的文献很少。本文提出了一种简单纤维过滤器的机理模型，其中过滤器的压力降、颗粒收集量及收集效率是运行时间和过滤器设计参数、运行参数的函数，这些参数包括纤维填充密度、过滤器长度、废气的流速和废气中颗粒浓度。根据此模型可以进行过滤器的优化设计，得到合理的设计参数和运行参数。     

Evaluation of toxic potential of particulates emitted from Jatropha biodiesel fuelled engine

This study involved a comparative experimental characterization of trace metals and relative toxicity evaluation of particulates emitted by a medium-duty transportation diesel engine using diesel and 20% (v/v) Jatropha biodiesel blend (B20). The engine was operated at 1800 rpm and particulate samples were collected on a filter paper at five loads (0%, 25%, 50%, 75% and 100% rated load) at steady state using a partial flow dilution tunnel, for both diesel and B20. Samples were then analyzed for trace metals, particulate morphology, total organic carbon and benzene soluble organic fraction (BSOF), which is a marker of toxicity. Concentrations of crust elements (Al, Ca, Fe and Mg) in the particulates were relatively higher than that of anthropogenic elements (Cd, Cr, Cu, and Zn) for both test fuels. B20 emitted relatively lower trace metal concentrations in particulates compared to baseline mineral diesel and these concentrations decreased with increasing engine load. Concentrations of gaseous emissions namely CO and THC in biodiesel exhaust were relatively lower than mineral diesel however NOx was relatively higher. Scanning electron microscopy of the particulate samples collected on the filter papers was done along with EDAX analysis for comparison.     

汽车柴油机排气微粒后处理系统的开发及研究

介绍所开发研制的以过滤体微波再生技术为基础的汽车柴油机排气微粒后处理系统的总体组成、工作原理及其特点。对装有６１１０Ａ型柴油机和排气微粒后处理系统的ＣＡ１４１型柴油车进行了整车台架及道路试验,考核了微粒后处理系统在柴油车实际使用条件下的净化效率、系统的工作可靠性和耐久性。研究了后处理系统对汽车动力性的影响以及降噪能力。研究结果表明,后处理系统基本满足设计要求。     

过滤体微波多模箱式再生系统的理论分析

根据柴油机排气微粒过滤体过滤及微波再生的要求,提出了一种多模箱式再生腔的结构设计。多模箱式再生系统中过滤体的尺寸可以不受安装空间的限制,并且可以采用多个微波源馈入功率以提高再生腔中的微波功率密度或改善加热均匀性。多模箱式再生系统适合于大功率柴油机排气微粒的过滤及过滤体的再生。文中建立了一个以过滤体为加热负载,由波导口激励的矩形微波多模箱式再生腔的分析模型,并采用ＦＤ－ＴＤ法对多模箱式再生腔中过滤体内部微波能量分布进行了计算,模拟计算结果与试验结果基本吻合。通过计算以改善加热均匀性为目的对再生腔结构进行了优化设计,结果表明优化后的过滤体内部能量分布得到明显改善。     

Thermogravimetric analysis of soot emitted by a modern diesel engine run on catalyst-doped fuel

Understanding the mechanisms that affect catalytic activity in porous ceramic diesel particulate filters (DPF) at the temperature range 200 to 400°C is important for the successful modeling of the initiation and evolution of catalytic regeneration by use of fuel additives. This refers not only to the dry carbon particulate, but also to the volatile hydrocarbons adsorbed on it. In this paper, a detailed analysis of the hydrocarbon adsorption-desorption and oxidation behavior of diesel particulate emitted by a modern diesel engine and collected on a SiC diesel filter is performed by use of thermogravimetric and differential scanning calorimetry analysis (TGA-DSC). Non-isothermal tests were performed with samples collected directly from a ceramic filter connected to the exhaust system of the diesel engine running under low and medium speed and load operating conditions with and without fuel additive. Fuel additive concentration was varied to investigate its effect on the soot oxidation behavior. Based on the TGA data, the kinetic parameters of the soot oxidation reaction were calculated. The effect of volatile adsorbed hydrocarbons on the soot oxidation reaction was evaluated by comparing the calculated activation energies for samples collected from the center and the periphery of the filter at various exhaust temperatures prevailing at filter loading phase. In particular it was seen that the catalytic activity of the fuel additive is enhanced by the presence of the volatile organic components.