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《河南科技大学》 2013年
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DOC和DPF对柴油机排放性能影响的试验研究

任源  
【摘要】:随着环境污染日趋严重,为了有效控制车辆的有害物排放,我国相继制定了一系列与国际接轨的排放法规,柴油机技术在得到快速发展的同时,也正面临着日益严厉的排放法规的挑战。在这种形势下,除了采取先进的技术措施实现高效的机内净化外,如何同时合理利用后处理装置达到排放限值的要求,进而彻底解决柴油机污染物排放问题就成为当前柴油机技术发展的关键。 本课题就是响应市场和企业的需求,从研究尾气后处理装置性能的角度,在CY4102电控高压共轨柴油机的基础上,按照GB17691-2005中ESC测试循环的要求进行台架试验,内容主要包括: 1.通过燃用国Ⅳ柴油(0#),利用气体分析仪、部分流颗粒采样系统和超微量天平,测试由广州新力金属有限公司提供的不同类型的DOC、DPF,经过单独或是组合使用后柴油机的排放性能,对比计算各种形式的后处理系统对柴油机排放污染物的转化效率,并结合国Ⅳ排放法规的限值,为公司进一步改进后处理装置提供技术依据和理论指导。该部分试验结果表明:(1)柴油机分别加装DOC、C-DPF、DOC+(P-DPF)、DOC+(C-DPF)后对CO和HC的净化效果十分明显,其中尤以DOC+(C-DPF)最为突出,其对CO和HC的转化效率可分别高达99.8%和91.8%,而P-DPF对CO和HC排放的影响极其微弱;(2)与原机相比,分别加装DOC、P-DPF、C-DPF、DOC+(P-DPF)、DOC+(C-DPF)这五种类型的后处理系统后,其对NOX的排放都几乎没有影响,NOX排放的总量基本不变;(3)P-DPF、C-DPF、DOC+(P-DPF)、DOC+(C-DPF)对柴油机颗粒PM的净化效果均较为明显,转化效率在58%-66%之间,其中以DOC+(C-DPF)为最高,值为65.7%,而DOC对PM有一定的净化效果,但不明显。 2.鉴于我国区域差别的国情,分别使用北京市售国Ⅳ柴油(0#)、北京市售国Ⅴ柴油(0#)和洛阳市售普通柴油(0#),进行原机和加装相同类型DOC+(P-DPF)组合的ESC测试循环,对比不同品质燃油对柴油机排放性能的影响,此外,利用高效液相色谱仪和紫外荧光法硫氮分析仪,分别测定上述三种品质燃油的主要化学成分,并结合发动机排放特性的变化,着重分析探讨了燃油化学成分变化给后处理装置工作效果带来的影响。研究结果表明:(1)随着燃油中总芳烃(包括单环、双环和多环芳烃)含量的降低,原机CO和HC的排放量显著降低,而原机NOX的排放量只有小幅下降;(2)原机PM的排放量随燃油中多环芳烃含量的减少而降低,当多环芳烃含量低于3.5%时,PM排放量变化不大;(3)燃油中硫含量过高可使DOC中毒,同时尾气中PM排放大幅增加;而当硫含量处于较低水平时,随着硫含量的下降,DOC+(P-DPF)组合对PM的转化效率会有一定程度提高,同时对CO和HC的转化效率也有小幅上升。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TK421.5

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【参考文献】
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