收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

选择还原催化器降低准均质稀薄燃烧汽油机氮氧化物实验研究

许洪军  
【摘要】:日益严峻的能源和环境问题是汽车工业发展所面临的严重挑战。稀薄燃烧因其良好的燃油经济性和排放特性,成为车用汽油机发展的一个重要方向。但稀燃条件下的富氧尾气使得传统三效催化器对NOX转化效率降低,吸附还原型稀燃NOX催化器虽然有较高转化效率,但汽油中的高硫含量易使其中毒。鉴于此,本文进行了稀燃汽油机NOX排放碳氢选择还原(HC—SCR)催化方法的实验研究。 在动量计式稳流气道试验台上测量了试验用四缸、16气门产品汽油机的进气流动,并采用Ricardo方法进行了评价。实验证明该汽油机具有较强的滚流性能,为实现稀薄燃烧提供了可能。 基于虚拟仪器技术,本文提出了将虚拟仪器和发动机电控系统相结合的新思路,开发构建了基于虚拟仪器技术的准均质稀薄燃烧电控系统,成功实现了准均质稀薄燃烧,稀燃极限达22.5,并为进行选择还原净化稀燃汽油机NOx后处理提供了虚拟仪器催化实验平台。 采用原位合成技术制备了分子筛/堇青石整体式稀燃催化剂,并应用XRD、SEM和ICP等方法进行了表征。在进行配气实验的同时,在发动机台架上实验研究了Cu-ZSM5、Cu-Pd-ZSM5、Cu-Rh-ZSM5和Cu-Ir-ZSM5/堇青石整体式分子筛对稀燃汽油机NOx排放的催化特性。 实验结果证明,Cu-ZSM5单金属分子筛催化器活性较低,但催化温度特性好,适于作为多金属离子交换的分子筛载体。首次发现钯、铑/堇青石整体式分子筛催化剂组合试样在稀燃温度范围内,NOX的转化效率总体呈现持续稳定趋势,转化率为45%左右。NOX转化温度特性曲线表明:组合实验产生了分段催化的效果,通过将不同活性温度范围的催化剂组合使用,扩大了催化剂起活温度和活性温度窗口。Cu-Ir-ZSM5分子筛小试样催化结果显示,CO参与了NOX的选择还原反应,甚至起到了相当重要的作用。发动机台架实验结果还证明,催化剂抗硫中毒、抗高温以及抗水蒸气能力较强。 根据发动机尾气催化的实际需要,采用经工业放大的整体式分子筛催化剂大试样(?82×125mm),并结合三效催化器对稀燃NOX后处理进行研究。稀燃典型工况下,Cu-Ir-ZSM5在空速比为50,000/h时,NOX转化效率最高可达41.6%;同样空速情况下,接有三效催化器时,NOX转化效率在3650C左右时达到最大值51%。在空速比为18,000/h时,最大NOX转化率为71.6%。超过国家“863”立项指南上对NOx选择还原催化转化效率为60%的要求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李玉峰,刘书亮,许振忠,宫卫东,史绍熙;涡流控制阀对四气门汽油机缸内空气运动影响的研究[J];工程热物理学报;1999年05期
2 王健,林荣文,刘德新,刘书亮,胡华,许振忠;四气门汽油机缸内滚流运动的LDA实验研究[J];燃烧科学与技术;2004年04期
3 王健,刘德新,刘书亮,冯洪庆,胡华;用PIV方法研究四气门汽油机缸内滚流运动[J];燃烧科学与技术;2004年05期
4 刘书亮,孙晓燕,史绍熙,冯明志,李康;四气门汽油机中滚流运动的三维数值模拟[J];工程热物理学报;1999年01期
5 李玉峰,刘书亮,史绍熙,孙晓燕,冯明志,许振忠;提高四气门汽油机缸内滚流强度的研究[J];内燃机学报;1999年03期
6 李玉峰,刘书亮,史绍熙,许振忠;四气门汽油机缸内滚流运动对燃烧过程影响的研究[J];工程热物理学报;1998年01期
7 王健,刘德新,刘书亮,许振忠,胡华;四气门汽油机进气道流动特性的稳流试验研究[J];内燃机学报;2004年02期
8 史绍熙,刘书亮,李玉峰,许振忠;用单一循环LDA测量法研究四气门汽油机缸内滚流运动的湍流结构[J];工程热物理学报;1997年03期
9 姚春德,刘增勇,卢艳彬,李云强,吉庆,段峰;四气门汽油机分层EGR的试验研究[J];工程热物理学报;2005年06期
10 刘瑞林;刘增勇;高进;马康;赵秀国;赵传利;吴晓;;采用可变斜轴涡流系统的四气门汽油机缸内斜轴涡流特性的试验研究[J];内燃机学报;2006年02期
11 G.K.FRAIDL;吴吉湘;;低排放高性能四气门汽油机的发展战略[J];小型内燃机;1990年05期
12 刘瑞林;靳尚杰;吴晓;温永继;高进;;四气门汽油机可变斜轴涡流系统进气门出口流场特性研究[J];汽车工程;2006年05期
13 刘瑞林,马康,刘增勇,赵秀国,赵传利,吴晓;进气道型式对四气门汽油机进气流动特性的影响[J];燃烧科学与技术;2005年05期
14 刘瑞林;刘增勇;赵秀国;马康;赵传利;吴晓;马效;;不同进气道对四气门汽油机进气特性的影响[J];军事交通学院学报;2005年04期
15 刘瑞林;张默;马康;靳尚杰;温永继;刘增勇;;四气门汽油机低速低负荷燃烧压力循环变动的试验研究[J];军事交通学院学报;2006年02期
16 刘瑞林;马康;董素荣;孙武全;靳尚杰;温永继;;进气道型式对四气门汽油机低速低负荷燃烧压力循环变动的影响[J];燃烧科学与技术;2008年02期
17 刘德新,冯洪庆,刘书亮,王天友,于吉超,裴元江,刘文胜;二次喷油过程对稀燃汽油机性能影响的试验研究[J];内燃机学报;2003年05期
18 刘刚;汪洋;周广猛;董素荣;刘瑞林;靳尚杰;;基于PIV技术的四气门汽油机缸内滚流特性研究[J];军事交通学院学报;2009年03期
19 刘瑞林;马康;温永继;靳尚杰;周广猛;管金发;;四气门汽油机低速低负荷燃烧过程的试验研究[J];热科学与技术;2006年04期
20 李明;刘德新;;采用进气管涡流控制阀的四气门汽油机缸内涡流运动的研究[J];空气动力学学报;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 史绍熙;;四气门火花点火式发动机缸内滚流运动的研究[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
2 许洪军;选择还原催化器降低准均质稀薄燃烧汽油机氮氧化物实验研究[D];天津大学;2004年
3 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
4 于善颖;小型火花点火发动机可控充气准均质稀混合气燃烧的研究[D];天津大学;2003年
5 王莉;准均质稀薄燃烧发动机的建模与控制[D];天津大学;2004年
6 王春发;汽油机多循环数三维工作过程数值模拟研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 李兴;基于虚拟仪器的稀燃汽油机电控系统开发与实验研究[D];天津大学;2005年
2 于吉超;稀薄燃烧汽油机电控系统设计与NOx排放控制研究[D];天津大学;2004年
3 张玉倩;低气门升程下四气门汽油机缸内气体流动特性研究[D];天津大学;2007年
4 裴小娜;准均质稀燃发动机测控系统设计[D];天津大学;2007年
5 王雪雁;用PIV技术研究汽油机的缸内流场[D];天津大学;2006年
6 罗金;汽油机气道流动与燃油喷射三维数值模拟研究[D];华中科技大学;2007年
7 张广宇;吸附还原催化转化器降低稀燃汽油机NOX排放机理模拟与实验研究[D];天津大学;2006年
8 田光明;基于电磁驱动气门的发动机进气系统CFD分析[D];南京理工大学;2012年
9 王刚德;可变气门升程直喷汽油机缸内气流运动特性研究[D];天津大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978