收藏本站
《天津大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

采用EGR结合DOC实现柴油机低排放的研究

郑尊清  
【摘要】: 日益严格的排放法规对内燃机技术不断提出新的挑战,如何在保持高热效率的同时降低有害排放是目前柴油机面临的主要问题。本文围绕降低柴油机有害排放,在高压共轨柴油机上系统进行了采用EGR结合DOC方案实现国IV排放的研究,并进行了国V排放的初步探讨和含氧添加剂影响的研究。 建立了基于可变喷嘴环增压器(VNT)的冷却高压EGR系统,进行了EGR对性能和排放影响的研究。结果表明,通过调节VNT开度可以有效控制EGR率,并能保证较充足的新鲜空气量。提高喷射压力可以明显改善NOx和烟度的trade-off关系。通过EGR率和燃油喷射参数优化,在NOx排放达到国IV限值的情况下,soot比排放相对原机国III降低约60%,经济性也有较大改善。 多次喷射的研究表明,预喷对燃烧的主要影响是缩短主喷滞燃期、减少主喷预混燃烧。早的预喷具有更好的NOx和烟度折衷关系,但预喷参数应根据工况特点和控制需要权衡选择。后喷主要通过燃烧后期来对性能和排放产生影响,在适当的主-后喷间隔下,后喷对烟度降低效果明显,此时适当增大后喷油量烟度可以进一步降低。在所研究的大负荷工况将多次喷射与EGR相结合,相对单次喷射无EGR方案,在NOx比排放降低50%的情况下,烟度仍可获得明显改善。 对燃烧室进行了降低压缩比的结构设计,研究结果表明,降低压缩比使NOx和烟度trade-off显著改善。根据本研究排放控制方案特点,确定了用于排放优化的多目标函数。优化结果表明,在NOx达到国IV限值的情况下,相对优化前soot排放降低30%以上,CR16.0(2)燃烧室的soot排放和经济性更好,说明该多目标函数方法适用于本方案排放的优化。加装DOC的排放测试表明,通过VNT/EGR控制、燃油喷射策略和燃烧室参数的优化,发动机满足了ESC测试循环的国IV排放要求,证明了采用EGR结合DOC满足国IV排放的可行性。 B75工况国V排放的初步研究表明,将多次喷射和EGR结合,在NOx比排放达到2.0 g/kW.h(国V限值)情况下,soot比排放可以控制在0.01 g/kW.h以内,表明该技术方案具有在简化后处理条件下满足国V排放的潜力。柴油中加入含氧添加剂(正丁醇)对单次喷射soot改善明显,但对有后喷策略的soot改善作用很小,说明加入正丁醇可以简化喷射策略或减轻对后处理器效率的依赖。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TK421.5

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 张晋东,李洪武;车用柴油机涡轮增压技术的新发展[J];车用发动机;2002年01期
2 宋军,乔信起,黄震,李书泽,王岩;柴油机电控喷射系统发展现状[J];车用发动机;2003年03期
3 刘忠长,赵佳佳;车用柴油机电控高压喷油系统与欧Ⅲ排放标准[J];车用发动机;2004年04期
4 吴君华,黄震,王天灵;可变喷嘴增压器与增压柴油机的匹配试验研究[J];汽车工程;2005年01期
5 李娜,李国祥,陆家祥;车用柴油机舌形挡板变截面增压器的特性与匹配[J];农业机械学报;2002年04期
6 王恩华,周明,李建秋,王戈一,欧阳明高;可变喷嘴涡轮增压器电控系统的设计与匹配[J];内燃机学报;2002年06期
7 刘雄;张惠明;纪丽伟;;利用预喷射降低柴油机低速全负荷黑烟排放[J];内燃机学报;2006年04期
8 王天灵;李骏;吴君华;王占峰;;EGR和VNT的匹配对增压柴油机排放的影响[J];吉林大学学报(工学版);2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 朱昌吉;车用柴油机电控EGR系统设计及性能研究[D];吉林大学;2005年
2 石秀勇;喷油规律对柴油机性能与排放的影响研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 田径;VGT/EGR对重型柴油机性能与排放的影响规律[D];吉林大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王绍梅,李惠云,袁小勇;汽车尾气催化净化催化剂的研究进展[J];安阳师范学院学报;2004年05期
2 宁智,宋波,资新运,刘建华;柴油机排气微粒壁流式陶瓷过滤体过滤机理及影响因素[J];北京交通大学学报;2005年04期
3 王桂芝,赵长禄;汽油机工作过程数值模拟的研究进展[J];车辆与动力技术;2004年02期
4 张哲,马朝臣;VGT的发展及可调结构配合间隙优化方法的研究[J];车辆与动力技术;2005年02期
5 陶海萍,周大森;小型汽油机工作过程的数值模拟[J];北京工业大学学报;2005年03期
6 郭和军,杜传进;燃油添加剂对催化微粒捕集器的影响[J];北京汽车;2005年04期
7 王延昭;李孟良;;汽车催化器失效的特征研究[J];北京汽车;2006年05期
8 龚大国,袁宗宣,谢春梅,赵君科,贺克斌;等离子体汽车尾气治理技术[J];重庆环境科学;2003年02期
9 束海波,邵毅明,郑山亭;重庆市机动车排放污染预测[J];重庆交通学院学报;2005年03期
10 吴晋湘,苟湘,刘联胜,韩振兴,闫运忠,贾云飞;天然气燃烧的低NO_x排放研究现状和发展动向[J];城市燃气;2003年10期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 周华;李孟良;景晓军;;DPF对柴油车气态及颗粒物污染物排放的影响[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
2 曹丽;业红玲;王继先;王务林;;柴油机微粒捕集器技术研究进展[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
3 郭瑞莲;鲍晓峰;岳欣;崔平;纪威;;车用乙醇汽油对发动机进气系统沉积物的影响[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
4 马朝臣;胡辽平;赵俊生;;压气机叶轮破裂转速数值分析及试验研究[A];第十五届全国大功率柴油机学术会议论文集[C];2007年
5 刘倩如;王建勇;;科技创新是保证中国石油安全的重要手段[A];第一届中国能源战略国际论坛论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李学民;分配泵电控系统的开发及在车用柴油机上的应用研究[D];吉林大学;2005年
2 颜伏伍;车用汽油机电控、催化转化及匹配技术研究[D];武汉理工大学;2002年
3 余皎;一种新概念(BUMP)燃烧室内准均质燃油混合气快速形成机理的研究[D];天津大学;2003年
4 王天友;四气门汽油机稀混合气燃烧及降低NO_x排放的研究[D];天津大学;2003年
5 邵千钧 ;电控LPG发动机及其缸内直接喷射技术的研究[D];浙江大学;2003年
6 祁东辉;混合喷射液化石油气/柴油双燃料发动机的研究[D];长安大学;2003年
7 刘浩学;动态环境下汽车污染物排放及环境因素影响的研究[D];长安大学;2002年
8 李建文;点燃式发动机火花塞离子电流特性及其应用的研究[D];天津大学;2004年
9 冯洪庆;465汽油机稀薄燃烧及NOx排放催化控制研究[D];天津大学;2004年
10 刘增勇;降低汽油机有害排放物NO_x的分层废气再循环的研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉琴;柴油机喷油泵电控系统的研究[D];武汉理工大学;2007年
2 张多军;GW2.8TDI型轻型车用柴油机电控EGR系统开发[D];吉林大学;2005年
3 余红东;车用柴油机与增压器的匹配试验研究[D];广西大学;2002年
4 吴峰;化油器式在用车的排放控制及尾气分析专家系统研究[D];新疆农业大学;2002年
5 王宇琳;柴油机缸内气流运动模拟[D];昆明理工大学;2002年
6 曹自平;溶胶-凝胶法制备氧化铝水洗涂层的结构研究[D];昆明理工大学;2002年
7 涂海涛;利用H_2O_2进行DPF再生的试验研究[D];大连理工大学;2002年
8 谢春英;储氧材料的制备及其性能研究[D];四川大学;2002年
9 梁帅奇;车载废气检测仪的研制[D];重庆大学;2002年
10 杨新桦;高压脉冲电晕等离子体净化发动机尾气主要有害气体的研究[D];重庆大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐春龙;柴油机电控燃油喷射系统[J];内燃机;2002年04期
2 王忠俊,田期明,姚光荣;进气道喷水降低NO_x排放研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2004年04期
3 李娜,李国祥,陆家祥;车用柴油机舌形挡板变截面增压器的特性与匹配[J];农业机械学报;2002年04期
4 马培蓓,吴进华,纪军,徐新林;dSPACE实时仿真平台软件环境及应用[J];系统仿真学报;2004年04期
5 王银燕,滕万庆,王芝秋,陆平,周长胜;采用电子控制系统的涡轮增压柴油机的模拟研究[J];船舶工程;1998年02期
6 张然治,任继文,岳云;对带废气放气阀涡轮增压器的应用分析[J];车用发动机;1997年04期
7 张晋东,李洪武;车用柴油机涡轮增压技术的新发展[J];车用发动机;2002年01期
8 宋军,乔信起,黄震,李书泽,王岩;柴油机电控喷射系统发展现状[J];车用发动机;2003年03期
9 罗马吉,黄震,蒋炎坤,陈国华;内燃机进气过程多维数值模拟的研究[J];车用发动机;2003年05期
10 管斌;周校平;林赫;王真;黄震;;NH_3—SCR法降低柴油机NO_x排放的研究进展[J];车用发动机;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 石磊;内外部EGR与电控燃油喷射控制柴油均质燃烧的研究[D];上海交通大学;2007年
2 刘增勇;降低汽油机有害排放物NO_x的分层废气再循环的研究[D];天津大学;2004年
3 刘瑞祥;用微粒过滤器和EGR同时降低柴油机微粒和NOx排放[D];大连理工大学;2005年
4 覃军;降低柴油机NO_X排放的SCR系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周文彬;采用EGR和催化还原技术降低柴油机NO_x排放的试验研究[D];大连理工大学;2006年
2 姜周;J1939汽车通信平台的设计与实现[D];浙江大学;2006年
3 蔡毅;基于MATLAB/RTW实时仿真系统的设计与研究[D];天津大学;2005年
4 牛志明;可变喷嘴涡轮增压器喷嘴截面积对车用柴油机性能的影响[D];吉林大学;2004年
5 赵佳佳;可变喷嘴涡轮增压器电控系统开发[D];吉林大学;2004年
6 孙剑涛;增压中冷车用柴油机EGR技术试验研究[D];吉林大学;2004年
7 杨(?)虓;电子辅助涡轮增压系统研究[D];东北林业大学;2004年
8 朱涛;EGR对汽油机排放和性能影响的研究[D];天津大学;2004年
9 姜伟;车用柴油机氧化催化转化器的研究[D];吉林大学;2006年
10 芮鹏;高强化柴油机性能优化及可调涡轮增压系统匹配的仿真研究[D];北京交通大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郁秀峰,刘兴华,韩秀坤,程昌圻;可变几何废气涡轮增压器(VGT)的控制系统研究[J];车辆与动力技术;1995年02期
2 张哲,马朝臣;VGT的发展及可调结构配合间隙优化方法的研究[J];车辆与动力技术;2005年02期
3 纪常伟,韩爱民,赵勇,马慧;内燃机废气再循环率评价方法的试验研究[J];北京工业大学学报;2004年03期
4 马朝臣,郭林福,施新,鲍捷;VGT对柴油机排放性能影响的试验研究[J];北京理工大学学报;2004年10期
5 贺泓,张润铎,余运波,刘俊锋;富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原 Ⅰ.Ag/Al_2O_3催化剂上C_3H_6选择性催化还原NO的性能[J];催化学报;2003年10期
6 贺泓,余运波,刘俊锋,张润铎,张长斌,王进;富氧条件下氮氧化物的选择性催化还原Ⅱ.Ag/Al_2O_3催化剂上含氧有机物选择性还原NO_x的性能[J];催化学报;2004年06期
7 刘清雅;刘振宇;李成岳;;NH_3在选择性催化还原NO过程中的吸附与活化[J];催化学报;2006年07期
8 朱大鑫;日本小型涡轮增压器的崛起[J];车用发动机;1991年04期
9 邓康耀,朱义伦,张砾;涡轮增压柴油机废气再循环系统的发展[J];车用发动机;2000年05期
10 张晋东,李洪武;车用柴油机涡轮增压技术的新发展[J];车用发动机;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘雄;满足低排放法规的两气门电控柴油机燃烧过程研究[D];天津大学;2004年
2 张强;生物质气发动机工作过程的数值模拟及试验研究[D];山东大学;2006年
3 韩奎华;先进再燃脱硝优化试验与机理研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 赵佳佳;可变喷嘴涡轮增压器电控系统开发[D];吉林大学;2004年
2 何喜朝;柴油机氧化催化转化器的研制[D];武汉理工大学;2005年
3 王建华;V_2O_5-WO_3-SiO_2/TiO_2和Ag/Al_2O_3催化剂选择性催化还原(SCR)氮氧化物的试验研究[D];浙江大学;2005年
4 麦华志;电控单体泵系统在重型柴油机上的应用[D];山东大学;2006年
5 李敏;氨选择性催化还原(SCR)氮氧化物的V_2O_5/TiO_2基催化剂活性及动力学研究[D];东南大学;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026