面向非道路国Ⅳ柴油机排放后处理装置设计与研究
发布时间：2021-02-16 02:39
柴油机由于具有热效率高、燃油消耗率低、输出功率大、排放低等优点,因此在农业生产和城市发展中发挥着重要的作用,随之伴随而来的排放问题也日趋严重。美国、欧盟、日本等发达国家已经意识到了控制非道路用柴油机排放的重要性,已经制定了一系列排放法规和对其排放控制技术进行了大量研究,其排放水平得到了很大的提升。我国在非道路用柴油机排放法规及排放研究上起步较晚,且非道路用柴油机保有量大,排放水平差。我国目前正处于国Ⅲ向国Ⅳ转变的阶段,因此研究面向非道路国Ⅳ排放的控制技术有着重要的意义。本文研究了DPF结构参数对捕集性能和压降的影响规律,研究了DOC结构参数对其污染物转化效率的影响规律;对DPF再生方式进行了设计,并对DPF微粒燃烧影响因素进行了研究。首先,分析了美国、欧盟和中国的非道路用柴油机排放法规的发展与现状;介绍了降低NOX和PM的机内净化和后处理技术;基于一款国Ⅲ柴油机,根据排放试验结果,为满足非道路国Ⅳ排放法规,提出并分析对比了两条排放技术路线,最终采用EGR+DOC+DPF的技术路线。其次,进行后处理装置的研究与设计。建立了DPF性能仿真模型,针对该柴油机2200r/...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DOC氧化反应示意图
柴油机实物图
25Pa：压缩始点的气缸内工质压力，Pa；Ta：压缩始点的气缸内工质温度，K；Va：压缩始点的气缸容积，m3；Vs：气缸工作容积，m3；C1：气流速度系数；C2：燃烧室现状系数；该柴油机型式为直列4缸、增压中冷，根据该柴油机的基本参数及几何模型，通过GTPower建立的柴油机仿真模型如图3-1所示。将该柴油机功率、扭矩、燃油消耗率仿真值与实验值对比，结果如图3-2、3-3、3-4所示。经对比，仿真值与试验值误差最大为2.9%，且趋势相同，所以该模型可以用于仿真计算。图3-1发动机GTPower模型图
【参考文献】：
期刊论文
[1]微粒特性对柴油车DPF颗粒沉积影响的实验研究[J]. 蒲云飞,孟忠伟,王青春. 成都工业学院学报. 2018(04)
[2]农业机械污染排放控制技术的现状与展望[J]. 谭丕强,王德源,楼狄明,胡志远. 农业工程学报. 2018(07)
[3]小型非道路柴油机稳态和瞬态排放特性分析[J]. 蒋稼琦,丁剑,田勇,莫富林,罗福强. 广西大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]4V5R柴油机满足非道路国三排放的技术浅析[J]. 张怡军,陈鹏,杨森,李铁,薛强强. 办公自动化. 2016(16)
[5]小型非道路柴油机排气管内颗粒的粒径分布与氧化特性[J]. 王忠,孙波,赵洋,瞿磊,赵怀北,李铭迪. 农业工程学报. 2016(10)
[6]废气再循环率及可变压缩比对PCCI柴油机燃烧和排放的影响[J]. 王浩. 中国新技术新产品. 2016(09)
[7]发动机后处理系统匹配研究[J]. 刘长伟,王若飞,刘心文,赵明. 汽车科技. 2015(04)
[8]柴油机颗粒捕集器内颗粒沉积结构的实验研究[J]. 孟忠伟,宋蔷,姚强,徐旭常. 燃烧科学与技术. 2012(01)
[9]电控EGR对农用ZS1110型柴油机性能影响的研究[J]. 苏忠根,郑伟. 拖拉机与农用运输车. 2011(05)
[10]DPF喷油助燃装置工作参数对再生过程的影响[J]. 伏军,龚金科,吴钢,龙罡,余明果,刘湘玲. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(06)
博士论文
[1]基于喷油助燃再生的柴油车颗粒物后处理技术研究[D]. 李新.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]非道路国三升级切换方案设计及试验研究[D]. 张宾.吉林大学 2017
[2]满足国六标准的汽油机颗粒捕集器（GPF）的试验研究[D]. 李配楠.合肥工业大学 2017
[3]非道路增压四缸柴油机的排放控制研究[D]. 夏骅.江苏大学 2016
[4]喷油助燃再生柴油机微粒捕集器与整车匹配研究[D]. 陈旷.武汉理工大学 2015
[5]可吸入颗粒物在人体气管内的沉积模拟研究[D]. 谢梦茜.华中科技大学 2013
[6]基于铈添加剂柴油机微粒捕集器催化再生机理研究[D]. 陈韬.湖南大学 2011
[7]欧洲稳态测试循环下微粒捕集器的特性分析[D]. 王兵.大连理工大学 2010
[8]天然气汽车催化净化装置流动数值模拟及优化设计[D]. 修恒旭.重庆大学 2004
本文编号：3035999
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DOC氧化反应示意图
柴油机实物图
25Pa：压缩始点的气缸内工质压力，Pa；Ta：压缩始点的气缸内工质温度，K；Va：压缩始点的气缸容积，m3；Vs：气缸工作容积，m3；C1：气流速度系数；C2：燃烧室现状系数；该柴油机型式为直列4缸、增压中冷，根据该柴油机的基本参数及几何模型，通过GTPower建立的柴油机仿真模型如图3-1所示。将该柴油机功率、扭矩、燃油消耗率仿真值与实验值对比，结果如图3-2、3-3、3-4所示。经对比，仿真值与试验值误差最大为2.9%，且趋势相同，所以该模型可以用于仿真计算。图3-1发动机GTPower模型图
【参考文献】：
期刊论文
[1]微粒特性对柴油车DPF颗粒沉积影响的实验研究[J]. 蒲云飞,孟忠伟,王青春. 成都工业学院学报. 2018(04)
[2]农业机械污染排放控制技术的现状与展望[J]. 谭丕强,王德源,楼狄明,胡志远. 农业工程学报. 2018(07)
[3]小型非道路柴油机稳态和瞬态排放特性分析[J]. 蒋稼琦,丁剑,田勇,莫富林,罗福强. 广西大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]4V5R柴油机满足非道路国三排放的技术浅析[J]. 张怡军,陈鹏,杨森,李铁,薛强强. 办公自动化. 2016(16)
[5]小型非道路柴油机排气管内颗粒的粒径分布与氧化特性[J]. 王忠,孙波,赵洋,瞿磊,赵怀北,李铭迪. 农业工程学报. 2016(10)
[6]废气再循环率及可变压缩比对PCCI柴油机燃烧和排放的影响[J]. 王浩. 中国新技术新产品. 2016(09)
[7]发动机后处理系统匹配研究[J]. 刘长伟,王若飞,刘心文,赵明. 汽车科技. 2015(04)
[8]柴油机颗粒捕集器内颗粒沉积结构的实验研究[J]. 孟忠伟,宋蔷,姚强,徐旭常. 燃烧科学与技术. 2012(01)
[9]电控EGR对农用ZS1110型柴油机性能影响的研究[J]. 苏忠根,郑伟. 拖拉机与农用运输车. 2011(05)
[10]DPF喷油助燃装置工作参数对再生过程的影响[J]. 伏军,龚金科,吴钢,龙罡,余明果,刘湘玲. 湖南大学学报(自然科学版). 2011(06)
博士论文
[1]基于喷油助燃再生的柴油车颗粒物后处理技术研究[D]. 李新.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]非道路国三升级切换方案设计及试验研究[D]. 张宾.吉林大学 2017
[2]满足国六标准的汽油机颗粒捕集器（GPF）的试验研究[D]. 李配楠.合肥工业大学 2017
[3]非道路增压四缸柴油机的排放控制研究[D]. 夏骅.江苏大学 2016
[4]喷油助燃再生柴油机微粒捕集器与整车匹配研究[D]. 陈旷.武汉理工大学 2015
[5]可吸入颗粒物在人体气管内的沉积模拟研究[D]. 谢梦茜.华中科技大学 2013
[6]基于铈添加剂柴油机微粒捕集器催化再生机理研究[D]. 陈韬.湖南大学 2011
[7]欧洲稳态测试循环下微粒捕集器的特性分析[D]. 王兵.大连理工大学 2010
[8]天然气汽车催化净化装置流动数值模拟及优化设计[D]. 修恒旭.重庆大学 2004
本文编号：3035999
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