利用机外废气净化技术降低柴油机排放的试验研究.pdf

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1、王江铃：利用机外废气净化技术降低柴油机排放的试验研究薛^必—爿lj已J己。巴—弛—％8设计研究8qr—of—jf—々f—々f—々f—o耐利用机外废气净化技术降低柴油机排放的试验研究StudyforExternalExhaustGasCleaningTechnologyonaDieselEngineforReducingEmission王江铃(浙江新柴股份有限公司)[摘要]针对增压直喷柴油机开展全面净化的研究，设计了一套废气再循环(EGR)结合机外废气净化(EGC)系统，该系统能在柴油机较宽转速和负荷范围内有效净

2、化废气排放。根据试验结果得出EGR结合EGC技术在降低柴油机的废气排放方面具有很大突破。(关键词]增压直喷柴油机废气再循环废气净化排放Abstract：Thetechnologyaboutcleaningexhaustgasemissionhasbeenresearchedandusedinaturbochargeddirect—injecteddieselengine．AnExhaustGasRecirculation(EGR)withEx—ternalExhaustGascleaning(EGC)syste

3、mhasbeendesignedandthissystemcanreduceemissiononalargescaleofvelocityandload．Accordingtotheresultsoftheexperiments，ithasprovedthatEGRwithEGCsystemcanperformagreataspectatreducingdieselemissionconsiderably．Keywords：TurbochargedDirect—InjectedDieselEngineExhau

4、stGasRecirculation(EGR)ExhaustGasCleaning(EGC)Emission1刖昌随着目前柴油车的日益增多，柴油机排出废气对环境造成了严重污染问题很突出。柴油机的CO和HC排放量相对汽油机来说要少得多，但NOx与汽油机在同一数量级，而微粒(PM)和碳烟的排放要比汽油机大几十倍。因此柴油机的排放控制重点是NOx与微粒。降低微粒和碳烟排放与改善柴油机燃烧是一致的，不过NOx排放往往与之矛盾，这就为柴油机的排放控制造成特殊的困难。废气再循环(EGR)技术可有效降低柴油机NOx排放口’2

5、]。柴油机的微粒净化多采用机外后处理方式，而柴油机排出的一氧化碳和未燃碳氢化合物的净化侧重于柴油机机内的研究，机外后处理方法的研究颇少。在对柴油机排气微粒净化的同时，也不能忽视对一氧化碳和未燃碳氢化合物的净化。为此，本文采用EGR结合机外废气净化(EGC)技术，针对降低柴油机NOx、HC、cO和微粒排放的问题开展试验研究。本文的研究对象为一直列4行程增压直喷中冷柴油机。该柴油机缸径90mm，行程1()0mm，总排量2．54L，压缩比17．5，标定功率／转速65kW／3200r*min～，最大扭矩／转速220N*

6、m／(2000～2200)r*min～，中冷器出口最高进气温度(50±1)℃，怠速转速(770～830)r／min。2EGC系统组成及功能根据柴油机排气废气的特点，设计了柴油机排出废气净化系统。设计的柴油机废气净化系统由捕集器、燃烧净化器组成，与EGR子系统共用一个ECU，净化系统如图3所示。当废气的温度小于700℃时，ECU控制液化石油气(LPG)阀门开启和点火线圈开始工作，液化石油气与空气混合气燃烧，始终保持燃烧净化器中废气的温度为700℃[53以上，此温度对微粒、HC、CO的净化效果比较好。捕集器通电一段

7、时间后，按照预先在ECU中设定好的时间间隔，捕集器电极切断，同时齿轮电机启动，定时刮刷转子旋转，将微粒刮入燃烧净化内燃机与配件2014年第2期器。当定时刮刷转子旋转一圈后齿轮电机停止运转，捕集器的电极又接通，又开始捕集，此时完成一个工作循环。当燃烧净化器中废气的温度为900℃以上时，温度传感器信号反馈到ECU，LPG阀门关闭，燃烧结束。该废气净化系统中的捕集器和燃烧净化器的通道直径略大于排气管的最大直径，在排气管中没有或微有背压产生。因此，其对该型号柴油机的动力性和经济性无大影响。—』!一—上一11；i·止—i

8、L、—』L1、发动机排气总管2、电机3、电机控制器4、捕纂器电源开关5、捕集器绝缘板6、温度传感器7、Ecu8、燃烧净化置9、点火时问控制器1I)、点火线圈1l、火花塞12、空气泵阀门13、电豫负极14、电源正极15、捕集器16、齿轮刑17、液化石油气阀门围3柴油机EGc子系统示意图2．1捕集器柴油机的排出微粒的后处理技术主要有过饱和水蒸汽技术、静电技术、过滤技术及旋风分离技术。目前柴