车用直喷式柴油机低污化技术研究

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1、摘要汽车尾气污染是造成严重空气污染的土要因素之一。汽车排出的污染物主要有一氧化碳碳氢化合物、氮氧化合物和微粒物等。随着经济的不断进步，机动车保有量迅速增加，汽车排放问题越来越突出。解决环境保护与汽车发展矛盾的根本出路在于，保证汽车发展的同时，不断降低车辆的排放污染程度。汽车发动机的耗油量与影响环境温度的二氧化碳的排放量直接关联，降低燃油消耗的重要意义不仅在于节约能DA，而且同时缓解全球烈趋势。因此，汽生AaW的主要发展目标是尽可能降低燃油消耗与低污染化本文先研究了我国汽车发展与污染的总体状况a令汽车保有量·”油消耗“况·排气污染状况、汽车污染分担率

2、和污染发展预测等儿个方面分析我国汽车排气污染状况，井对照国外先进的技术措施和排放法规，明确降低排放的重要性，针对我国柴油机的技术特卢和管理方法，提出相应的对策，找出我国车用发动机的发展思路和排气净化的对策。!一本文首次根据L塑Il7:现象，将经些塑燃烧过程简化为能表征燃烧上要特点的三个阶段:燃烧温度和压力升高到极值动过程、燃烧产物冲稀的过程和膨胀过程。依据混合气浓度的变化模式计算燃料燃烧的绝热火焰温度，从定性角度分析研究各个非相干因素对燃烧过程和NO生成的影响规律。这些因素包括燃料组分、空气组分、空气湿度、燃烧初始参数、混合气浓度、运转速度等。得出

3、对清洁型柴油机设计和应用具有指导意义的研究结论。以CC4105Q柴油机为对象，设计了排放试验台架，进行不同参数对排放影响的试验研究，包括喷油提前角、进鲜度等对柴汕机燃烧和排放的影响，深入理解CC4105Q柴油机的排放特性及相关因素验结果表明:喷油提前角从160CA减100CA，在中等转速2100rpm,满负荷(100%)时，NOx排放一F降22.50/x,烟度升高14%,汕耗升高4.5%。在其他负荷范围下，从试验结果同样可以发现，烟度升高最大达60%。可见，单纯使用减小喷汕提前角来降低NOx排放受到其他性能指标变坏的制约。冲拭性质变换是改善柴油机性

4、能和排放指标的有效措施。本文首次设计CC4105Q柴油机进气加湿试验，加入水蒸气的浓度分别为:0.01kg/kg,0.02kg/kg,0.03kg/kg。试验测试结果表明，能有效改善NOx排放特性，同时柴汕机的其他性能指标受到的影响不大。转速3300rpm，负荷100%时，进气加湿浓度由。增加至0.03kg/kg,NOx排放由650ppm降至500ppm，降低幅度23%，油耗略有改善.烟度由2.0一F降至1.5，降幅为25%。其他工况卜也得到类似程度不同的改善。进一步燃烧计算分析表明，随着进气加湿强度增加，滞燃期拉长，燃烧开始时刻提前，燃烧放热规律

5、曲线第一峰值升高，整个燃烧更靠近上止点，燃烧持续期缩短。本文深入系统研究车用催化剂的特点、要求，催化剂类型、评价指标，催化剂的制备及活性评价方法。研究了车用柴油机催化净化理论指山柴油机催化净化的技术路线。在研究催化转换器结构原理和流动特性设计低流阻和高转换效率的进气〔]加导流叶片结合加强扩散型头部的净化器。14次设计少建立高速车用柴油机NOx直接分解试验台架和试验方案，进行了初步净化试验研究。验结果表明:对CC4105Q柴油机而言，在2100rpm、负荷50%.空速20000/h时，应C型催化剂，最高净化率可达到27%，且存在一个最佳温度4000C

6、o还同时进行排气其它因素对转换效率的影响试验，诸如排气温度、空间速度、水蒸气含塌等，随着空速的升高，净化效率卜降，相同条件下，空速为50000/h时，净化率为20%。进气加湿量为。03kg/kg时，净化率为10%左右。20小HtWiVhfii'J!P}vpA一M催化剂具有良好的净化寿命和活性。卜}.1AbstractExhaustemissionofvehiclesisoneofthemainsourcesthatcauseseriousatmospherepollution.ItmainlyconsistsofCO,HC,NOxandpartic

7、ulatematerial.Theonlyresolutionforthecontradictionbetweenvehiclesandenvironmentalprotectioniscontinuouslyreducetheemissionswhenthevehicle'spossessionkeepsincreasing.FuelconsumptionisdirectlyrelatedtoCOremission.Reductionoffuelconsumptioncannotonlyalleviatethetendencyofwarmlycl

8、imate,butalsosavetheenergy.Themainaimofvehiclesdevelopingisre