缸内直喷汽油机微粒捕集器捕集特性研究

发布时间：2017-01-11 14:05

  本文关键词：缸内直喷汽油机微粒捕集器捕集特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《吉林大学》 2015年

缸内直喷汽油机微粒捕集器捕集特性研究

尹乾熙  

【摘要】：缸内直喷汽油机的混合气形成方式与柴油机类似，均在燃烧室内喷入燃油形成混合气。该特点决定了其尾气中存在相对较大量的微粒。作为处理发动机尾气中微粒的一种有效方式，加装微粒捕集器能够有效控制整车微粒排放。本文主要研究了汽油机微粒捕集器及三效催化器对发动机尾气中微粒的捕集特性，并分析影响捕集效率的因素。同时结合试验结果针对性地运用GT-POWER仿真软件对载体参数进行优化，同时仿真分析载体参数及入口条件对微粒捕集过程的影响。 在微粒捕集器的压降特性试验中发现：微粒捕集器在加载微粒前后，其两端压降随排气流量均呈现线型增长趋势；在排气流量在小于60g/s时，加载前后GPF两端压降相差不大；随着排气流量增大，加载后的GPF排气背压增加幅度明显大于未加载时GPF的排气背压。 在微粒排放特性试验中得出了各工况的微粒粒径分布情况。试验结果表明在低转速小负荷工况时，微粒数量浓度较大，其中核模态微粒占绝大部分，但是其质量浓度相对较小。随着转速及负荷增大，微粒质量浓度有上升的趋势。同时发现微粒中核模态微粒数量浓度与HC排放存在较强的相关性。此外全负荷时微粒浓度有所升高。 通过微粒捕集效率试验得到了怠速工况、标定扭矩工况及常用工况点下微粒捕集器及三效催化器对尾气中微粒数量浓度及质量浓度的处理效率。试验结果表明，在怠速工况等低转速小负荷工况，三效催化器对微粒数量浓度（尤其是核模态微粒）具有较高的处理效率。而随着转速及负荷的增大，其处理效率降低非常明显。整体来说微粒捕集器对尾气中的微粒具有较高的处理效率，但其同样存在随转速及负荷的增大而捕集效率降低的问题。主要原因是空速增大导致微粒流动惯性增大，布朗扩散捕集作用减弱，使得微粒捕集效率降低。对比发现，微粒捕集器对核模态微粒及积聚态微粒的捕集效率较为稳定，而三效催化器通常对积聚态微粒捕集效率较低。 试验表明，微粒捕集器的捕集效率仍有提升空间且排气背压在大负荷时较大。故本文还运用了GT-POWER对微粒捕集器进行仿真建模，并利用正交分析法对载体参数进行仿真优化。优化后的载体具有较高的微粒捕集效率，并且具有较低的排气背压。同时还研究了孔隙率、壁厚、微孔平均直径等载体参数、排气温度及流量对微粒捕集过程的影响。其有助于深入了解微粒捕集器的微粒捕集过程。

【关键词】：
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK411.5
【目录】：

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1 王志娟;大气污染与防治[J];包钢科技;2001年02期

2 资新运;郭猛超;蔡强;姚广涛;姜大海;邓成林;;柴油机后处理系统一维数值模拟[J];车用发动机;2009年01期

3 高莹;张蕾;刘大文;李君;;柴油机微粒捕集器定工况主动再生条件的试验研究[J];车用发动机;2011年01期

4 王宪成,高希彦,许晓光,张武;柴油机微粒过滤器红外再生技术研究[J];大连理工大学学报;2005年04期

5 李芳;陈敏东;张爱民;李同强;;柴油发动机颗粒排放物研究进展[J];环境科学与技术;2009年04期

6 刘文彪,董胜璋;机动车尾气慢性毒性效应的研究进展[J];环境与健康杂志;2002年05期

7 龚金科;陈韬;鄂加强;左青松;;微粒捕集器捕集效率影响因素的模糊综合评价[J];湖南大学学报(自然科学版);2011年04期

8 楼狄明;张正兴;谭丕强;赵泳生;张瑞峰;;柴油机颗粒捕集器再生平衡仿真研究[J];内燃机工程;2010年04期

9 张吉军;卢小珍;付娟;尹景娟;邵思东;;柴油机微粒捕捉器的研究现状及发展趋势[J];内燃机;2005年06期

10 裴小娜;魏红彦;刘长青;;柴油机新型排气微粒捕集技术的研究[J];内燃机;2009年02期

【共引文献】

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1 李滨丹;吴宁;;探讨汽车尾气污染危害与对策[J];环境科学与管理;2009年07期

2 张玲玲;李彦慧;冯晨静;刘从霞;张倩;杨建民;裴敬祖;;4种园林苗木对汽车尾气适应性能力的研究[J];河北农业大学学报;2006年05期

3 吴威龙;郑朝蕾;裴毅强;潘锁柱;原达;李佟;;PFI汽油机排气微粒数浓度及粒径分布研究[J];车用发动机;2011年04期

4 王冰冰;郭文体;董明亮;马宁;穆立蔷;;丁香对汽车尾气的抗性能力[J];东北林业大学学报;2011年04期

5 王宪成;孙坦;高希彦;;柴油机红外再生微粒捕集系统试验研究[J];大连理工大学学报;2007年02期

6 李芳;陈敏东;张爱民;李同强;;柴油发动机颗粒排放物研究进展[J];环境科学与技术;2009年04期

7 成官文;梁斌;梁凌;朱宗强;罗介均;魏荣荣;仇士萍;杨崇毅;;柳州市区交通与机动车污染排放研究[J];环境科学与技术;2009年07期

8 王虹;王军利;李翠清;宋永吉;迟姚玲;;La-Co-Fe-Cu/HZSM-5在尾气碳颗粒燃烧中的催化性能[J];环境科学与技术;2011年06期

9 段昕;姬为宇;王立秀;;公路隧道氮氧化物的危害及检测研究[J];公路交通技术;2011年05期

10 冯国胜;冯丽沙;贾素梅;王海花;郑明军;;基于无线网络的车载诊断系统开发[J];车用发动机;2013年01期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 解淑艳;杜丽;王瑞斌;王晓彦;赵熠琳;;细粒子对城市空气质量影响分析[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集（第五卷）[C];2013年

2 杨阳;李志军;焦鹏昊;刘磊;杨士超;侯普辉;申博玺;;灰分对柴油机DPF捕集再生性能的数值模拟研究[A];高等学校工程热物理第十九届全国学术会议论文集[C];2013年

3 李薇;齐彦斌;孙海燕;张景红;齐颖;;长春采暖季PM_(10)、PM_(2.5)时空分布特征[A];第31届中国气象学会年会S6 大气成分与天气、气候变化[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘云卿;壁流式柴油机微粒捕集器捕集及微波再生机理研究[D];湖南大学;2009年

2 张德满;DOC辅助DPF再生方法研究[D];南京航空航天大学;2011年

3 杜柳柳;高效过滤器干预对控制哮喘儿童家庭颗粒物浓度的有效性研究[D];东华大学;2012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 孙宪民;沈阳市大气颗粒物污染现状及对儿童肺功能的影响研究[D];中国医科大学;2003年

6 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

7 林刚;抚顺城区大气悬浮颗粒物污染及其对小学生肺功能和城市人口部分疾病死亡率影响的研究[D];中国医科大学;2005年

8 周红秀;应用电动压气机减少柴油机加速烟度排放的研究[D];天津大学;2007年

9 贾莉伟;乙醇汽油机动车排放特性与尾气净化催化剂研究[D];天津大学;2007年

10 田江平;点火室式直喷汽油机燃烧系统及其喷雾特性研究[D];大连理工大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 顾赟;汽油机空气辅助缸内直接喷射系统的研究[D];浙江大学;2010年

2 高辉;DPF反吹加热再生装置的开发研究[D];山东建筑大学;2011年

3 白明慧;汽车尾气对怀孕大鼠脏器及妊娠结果的研究[D];山西医科大学;2011年

4 牟宝杰;蜂窝陶瓷蓄热体阻力特性和传热特性实验研究[D];山东理工大学;2011年

5 曹希存;柴油机微粒捕集器内气粒两相流动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 单一鹏;内混式多点喷射工业燃气发动机电控系统的研究与开发[D];天津大学;2011年

7 李相超;先进直喷汽油机喷嘴选型与匹配技术研究[D];上海交通大学;2012年

8 刘佳杰;纤维模板法制备SiOC/La_(0.9)Sr_(0.1)CoO_3[D];天津大学;2012年

9 武珊;空气辅助缸内直喷汽油机混合气形成的仿真研究[D];天津大学;2012年

10 袁锋;满足国Ⅳ排放的两级增压重型柴油机燃烧系统开发[D];天津大学;2012年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙天佑，李亦飞，高华男，杨守林;大气飘浮颗粒物的有机提取物对雄小鼠生殖细胞的诱变作用[J];癌变.畸变.突变;1995年03期

2 潘朋;颜伏伍;方茂东;;OBD系统的现状及其发展趋势[J];交通节能与环保;2007年05期

3 资新运;柴油机微粒捕捉器的研究现状及发展趋势[J];车用发动机;2000年02期

4 姜大海,张春润,资新运,王斌,邓成林,张煜;柴油机排气微粒捕集器燃气再生可行性研究[J];车用发动机;2002年04期

5 朱天乐,王建昕,傅立新,郝吉明;柴油机排气后处理技术[J];车用发动机;2002年06期

6 龚金科,董喜俊,赖天贵,刘金武,刘孟祥,谭理刚;车用柴油机微粒捕集器捕集特性模拟计算与分析[J];车用发动机;2005年03期

7 谭丕强,胡志远,楼狄明,万钢;微粒捕集器再生技术的研究动态和发展趋势[J];车用发动机;2005年05期

8 李忠华;杜传进;;柴油机微粒捕集器再生技术的分析和研究[J];柴油机;2006年06期

9 杨旭曙,王正萍,宋艳涛;城市交通干道区颗粒物中多环芳烃的源解析研究[J];环境科学与技术;2004年06期

10 张学敏;;厦门市大气可吸入颗粒物源解析的研究[J];环境科学与技术;2007年11期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 李孟良;景晓军;张远军;;加载减速工况下带有DPF柴油车的颗粒物排放[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年

2 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

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 刘云卿;壁流式柴油机微粒捕集器捕集及微波再生机理研究[D];湖南大学;2009年

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1 龚金科,梅本付,王劲,鄂加强,袁文华;车用柴油机微粒捕集器热再生的一维数值模拟[J];车用发动机;2005年05期

2 刘云卿;龚金科;鄂加强;;过滤体结构对柴油机微粒捕集器加热再生过程影响的数值研究[J];中南大学学报(自然科学版);2007年02期

3 王天友;EricLim Khim Song;林漫群;张玉倩;刘大明;刘书亮;Dale Spencer;Philip Collier;;燃油催化微粒捕集器微粒捕集与强制再生特性的研究[J];内燃机学报;2007年06期

4 马林才;;柴油添加剂和微粒捕集器的协同性分析与研究[J];柴油机;2008年02期

5 马林才;;柴油添加剂和微粒捕集器的协同性分析与研究[J];内燃机;2008年01期

6 罗公海;张宽;胡玉平;李国祥;;柴油机微粒捕集器内流场均匀性优化探讨[J];内燃机与动力装置;2008年04期

7 罗涛;索建军;;柴油车微粒捕集器再生时机判断方法研究[J];中国高新技术企业;2009年21期

8 龚金科;吴钢;王曙辉;刘云卿;伏军;龙罡;;径向柴油机微粒捕集器流速分布特性数值分析[J];农业工程学报;2010年04期

9 高莹;张蕾;刘大文;李君;;柴油机微粒捕集器定工况主动再生条件的试验研究[J];车用发动机;2011年01期

10 龚金科;龙罡;蔡皓;吴钢;余明果;;基于铈基添加剂的微粒捕集器催化再生研究[J];内燃机学报;2011年06期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 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

2 侯献军;马义;彭辅明;颜伏伍;;喷油催化燃烧再生的DPF提温特性研究[A];湖北省内燃机学会2009年学术年会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 陈云芬;[N];云南日报;2008年

2 林玉;[N];中国工业报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 吴钢;微粒捕集器分区微波再生过程优化与控制系统研究[D];湖南大学;2011年

2 王曙辉;旋转式连续微波再生微粒捕集器再生机理及结构优化研究[D];湖南大学;2010年

3 邵玉平;柴油机微粒捕集器逆向喷气再生技术研究[D];天津大学;2005年

4 王丹;柴油机微粒捕集器及其再生技术研究[D];吉林大学;2013年

5 伏军;微粒捕集器喷油助燃再生过程热工参数建模及控制系统研究[D];湖南大学;2011年

6 张辉;轿车柴油机微粒捕集器工作过程数值模拟及再生控制策略研究[D];吉林大学;2011年

7 刘云卿;壁流式柴油机微粒捕集器捕集及微波再生机理研究[D];湖南大学;2009年

8 龙罡;催化型微粒捕集器NO_2高效利用及铈基复合再生机理研究[D];湖南大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 田婵;旋转径向式微粒捕集器消声特性及流动均匀性分析[D];湖南大学;2012年

2 王兵;欧洲稳态测试循环下微粒捕集器的特性分析[D];大连理工大学;2010年

3 吁璇;柴油机喷油助燃再生微粒捕集器的设计与数值研究[D];湖南大学;2010年

4 曹希存;柴油机微粒捕集器内气粒两相流动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

5 李涛;纤维材料微粒捕集器特性及再生控制系统研究[D];吉林大学;2011年

6 刘大文;柴油机微粒捕集器流场均匀性试验及仿真研究[D];吉林大学;2011年

7 张汉召;炭化微米木纤维微粒捕集器制造工艺及过滤机理研究[D];东北林业大学;2011年

8 王劲;柴油机微粒捕集器捕集再生机理及模型研究[D];湖南大学;2005年

9 梅本付;柴油机微粒捕集器再生过程研究与数值模拟[D];湖南大学;2006年

10 刘云卿;柴油机微粒捕集器内气粒两相流动特性的数值研究[D];湖南大学;2007年

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