采用EGR和催化还原技术降低柴油机NO_x排放的试验研究

发布时间：2017-04-15 06:10

  本文关键词：采用EGR和催化还原技术降低柴油机NO_x排放的试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着汽车工业的高速发展,汽车尾气对大气造成的越来越严重的污染,特别是NO_x的危害已引起了各国政府的高度重视。作为汽车主要的动力源,柴油机NO_x的排放控制也逐渐成为研究热点。目前,废气再循环(EGR)和后处理催化还原被公认为是可以应用在柴油机上比较有效的净化NO_x排放技术。 本文的目标是对EGR和HC-SCR技术进行基础性的研究,并分别在直喷式柴油机上进行了台架试验。内容主要包括: 第一部分,在柴油机新型TR燃烧系统上进行自然吸气方式的冷却EGR试验研究。试验结果表明,在各负荷下EGR率最大值为15.4%:燃烧过程缸内压力的最大值和缸内平均温度的最高值均有所降低;在额定转速下,各负荷燃烧始点基本保持不变,在多数负荷下燃烧持续期稍有延长。这说明,在循环废气量较少的条件下,冷却EGR对TR系统燃烧过程的影响主要体现在热效应方面,而稀释效应的影响不太明显。排放方面,通过EGR和TR燃烧系统的匹配,能够极大地改善原机NO_x的排放,但同时排气烟度和油耗率也有小幅度的升高。 第二部分,试制了Pt/Rh/Pd/堇青石和Cu-ZSM-5/堇青石两类稀燃催化剂,结合微粒过滤器,利用柴油机排气中的HC作为还原剂,通过台架试验,重点考察催化剂的活性、稳定性、起燃温度、反应温度窗等几方面性能,为今后在柴油机上的实用化提供参考依据。试验结果表明,同Cu-ZSM-5催化剂相比,贵金属类催化剂应用在柴油机净化NO_x方面,具有较好的活性及稳定性,反应温度窗较宽,但要实现产品化仍有许多问题需要解决。
【关键词】：柴油机 NO_x排放控制 EGR 催化 稀燃催化剂
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK421.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-20
• 1.1 前言8-9
• 1.2 柴油机排放物的危害与来源9-11
• 1.2.1 NO_x的污染危害及来源9-10
• 1.2.2 其他污染物的危害10-11
• 1.3 柴油机排放控制标准11-13
• 1.4 柴油机NO_x排放控制的研究概况13-18
• 1.4.1 NO_x的生成机理13-14
• 1.4.2 NO_x排放的控制技术14-18
• 1.5 课题的引出18-20
• 第二章 废气再循环(EGR)降低NO_x的理论依据及研究现状20-23
• 2.1 基本概念20
• 2.2 废气再循环在国内外的发展状况20-21
• 2.3 EGR净化NO_x的机理分析21
• 2.4 EGR技术的可行性分析21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 柴油机EGR系统的设计和试验研究23-37
• 3.1 EGR系统的整体布局和设计23-26
• 3.1.1 EGR的冷却23-24
• 3.1.2 EGR阀的设计24
• 3.1.3 EGR的控制24-25
• 3.1.4 EGR系统的整体布局25-26
• 3.2 EGR系统的台架试验研究26-36
• 3.2.1 试验装置与测量仪器26
• 3.2.2 TR燃烧系统简介26-29
• 3.2.3 燃烧过程相关基本参数的定义和分析方法29-31
• 3.2.4 EGR系统对燃烧性能的影响31-34
• 3.2.5 EGR系统对排放性能的影响34-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第四章 NO_x催化转化器的基本理论和选型方案37-46
• 4.1 车用催化转化器的研究概况37-39
• 4.2 稀燃催化剂概述39-40
• 4.3 催化剂和催化作用的基本概念40-45
• 4.3.1 催化剂的组成41-42
• 4.3.2 催化剂的制作方法42
• 4.3.3 催化剂的性能特征42-44
• 4.3.4 催化剂的劣化44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 柴油机NO_x催化剂的选择和试验研究46-61
• 5.1 柴油机NO_x催化剂的试验台架布置46-47
• 5.2 Pt／Rh／Pb／堇青石催化剂对NO_x的催化还原试验研究47-54
• 5.2.1 贵金属催化剂简介47-48
• 5.2.2 Pt／Rh／Pb／堇青石催化陶瓷的制备48-49
• 5.2.3 试验内容及结果分析49-54
• 5.3 Cu-ZSM-5催化剂对NO_x的催化还原试验研究54-59
• 5.3.1 Cu-ZSM-5催化剂简介54-55
• 5.3.2 Cu-ZSM-5／堇青石催化陶瓷的制备55
• 5.3.3 试验内容及结果分析55-59
• 5.4 本章小结59-61
• 结论与展望61-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况66-67
• 致谢67-68
• 大连理工大学学位论文版权使用授权书68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 舒华英;李骏;;EGR和微粒过滤器降低排放的试验研究[J];公路与汽运;2011年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 郭鹏;柴油机燃用甲醇柴油混合燃料的仿真分析[D];太原理工大学;2011年

2 冯星;甲醇柴油混合燃料在柴油机上的应用研究[D];太原理工大学;2011年

3 聂俊;船用高速柴油机燃用重油排放研究[D];武汉理工大学;2011年

4 周革;EGR技术对柴油机排放和性能影响的试验研究[D];合肥工业大学;2007年

5 秦长城;汽车尾气氮氧化物排放控制的详细机理研究[D];大连理工大学;2007年

6 马兵;汽车尾气氮氧化物催化还原的数值模拟研究[D];大连理工大学;2010年

7 陈玉俊;电控高压共轨柴油机EGR率与喷油策略匹配的试验研究与数值模拟[D];华中科技大学;2012年

  本文关键词：采用EGR和催化还原技术降低柴油机NO_x排放的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：307781