高速直噴式柴油機(jī)燃燒與后處理技術(shù)的及發(fā)展進(jìn)程

高速直噴式柴油機(jī)燃燒與后處理技術(shù)的研究及發(fā)展進(jìn)程柴油機(jī)是所有內(nèi)燃機(jī)中效率最高的一種動(dòng)力裝置，由于其性能上的優(yōu)越性，在未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，柴油機(jī)的保有量還會(huì)增加，發(fā)展前景仍被看好。近年來，車用柴油機(jī)中直噴式柴油機(jī)份額不斷提高，國(guó)內(nèi)外對(duì)高速直噴式柴油機(jī)性能與排放的研究也不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)大，其倍受青睞的原因在于直噴式柴油機(jī)具有燃油消耗率低，一般比同類型的分隔式燃燒系統(tǒng)要降低10％～15％，相應(yīng)的CO2排放也較低，在燃燒室中，著火開始前燃油與空氣的混合相對(duì)較好，不需采取附加的輔助起動(dòng)裝置就能順利實(shí)現(xiàn)冷起動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。但與分隔式燃燒系統(tǒng)相比，直噴式燃燒噪聲較大，NOx和PM排放較高。本文主要針對(duì)高速直噴式柴油機(jī)（HSDI）燃油噴射系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)及后處理技術(shù)的多種實(shí)現(xiàn)形式進(jìn)行分析比較，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)。一、燃油噴射系統(tǒng)（一）電控泵—噴嘴噴油系統(tǒng)隨著燃油噴射向短噴油持續(xù)期、大噴油率和高噴油壓力方向的發(fā)展，穴蝕和二次噴射問題、燃油的泄漏問題等都已成為傳統(tǒng)的泵—管—嘴噴油系統(tǒng)發(fā)展的主要障礙，從而為泵—噴嘴系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的前景。在20世紀(jì)80年代后期由于排放對(duì)高噴油壓力的要求及電控技術(shù)的急速發(fā)展，電控泵—噴嘴成了極有魅力的新一代噴油系統(tǒng)。電控泵—噴嘴由于取消了高壓油管，所以容易產(chǎn)生高噴油壓力，而噴油壓力直接影響著柴油機(jī)的功率和扭矩，并能改善排放，博世公司生產(chǎn)的柴油轎車用電控泵—噴嘴的噴油壓力已高達(dá)205MPa，由于泵和噴嘴裝在一起，所以只需要很短的高壓油引導(dǎo)部分，泵—噴嘴系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)很小的預(yù)噴量，其噴油特性是三角形的，并采用了分段式預(yù)噴射，這很符合發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，大眾公司的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)就是使用這個(gè)技術(shù)。由于采用電控系統(tǒng)，使系統(tǒng)控制靈活，通過電磁閥的兩次動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)可控噴射，大大降低了噪聲和振動(dòng)，并改善了排放，不易產(chǎn)生穴蝕和二次噴射等異常噴射。與其它新一代柴油噴油系統(tǒng)的共軌系統(tǒng)比較，電控泵—噴嘴最大的特點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)高壓噴油，而共軌系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特別是需要密封的高壓部位多使其能夠達(dá)到的高壓受到限制，但電控泵—噴嘴系統(tǒng)噴油壓力受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷（噴油量）影響，使用蓄壓系統(tǒng)的高壓共軌技術(shù)可以解決這個(gè)問題；另一方面由于電控泵—噴嘴的供油規(guī)律仍采用凸輪控制，在控制噴油壓力及實(shí)現(xiàn)多次噴射等方面不如共軌系統(tǒng)的自由度大。（二）高壓共軌噴油系統(tǒng)柴油機(jī)共軌噴油系統(tǒng)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是有一個(gè)共同的高壓燃油蓄勢(shì)器，稱為共軌。高壓供油泵只負(fù)責(zé)向這個(gè)蓄勢(shì)器提供高壓燃油，不負(fù)責(zé)控制燃油定量和噴油定時(shí)。管理燃油壓力和向各個(gè)氣缸輸送燃油的任務(wù)通過共軌完成。這樣，燃油噴射過程可以不受壓力產(chǎn)生和燃油輸送過程的牽制；燃油定量控制和噴油定時(shí)控制在眾多的電控系統(tǒng)中有最大的靈活性和自由度。相對(duì)于其他燃油噴射系統(tǒng)，高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的特點(diǎn)如下[1]:在燃油定量和噴油定時(shí)方面實(shí)行全電子的和柔性的控制；對(duì)任意缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)噴油壓力調(diào)節(jié)很寬泛；噴油規(guī)律曲線形狀可以比較自由地調(diào)整；優(yōu)化后可達(dá)180MPa的噴油壓力（僅次于博世公司的泵噴嘴和泵管嘴）控制；能實(shí)現(xiàn)每個(gè)工作循環(huán)多達(dá)7次的燃油噴射；高度的緊湊性和較低的高壓油泵驅(qū)動(dòng)扭矩；排放、噪聲降低，柴油機(jī)整機(jī)性能有所提高。二、燃燒系統(tǒng)（一）傳統(tǒng)柴油機(jī)燃燒傳統(tǒng)的柴油機(jī)采用擴(kuò)散燃燒，化學(xué)反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于燃料和空氣的混合與擴(kuò)散速率，燃燒快慢由混合擴(kuò)散速率決定。在這種類型的燃燒中，混合氣和溫度分布都極不均勻，擴(kuò)散火焰外殼的高溫區(qū)產(chǎn)生NOx，內(nèi)部高溫缺氧區(qū)產(chǎn)生PM。由于NOx生成的主要機(jī)理是高溫富氧，為減少NOx排放而采取的導(dǎo)致燃燒溫度降低的措施，往往會(huì)減少碳煙的氧化，從而導(dǎo)致碳煙排放惡化，因此，無法同時(shí)有效降低NOx和PM排放。這是以擴(kuò)散燃燒為主的傳統(tǒng)柴油機(jī)所無法避免的。如上所述，NOx和PM排放及燃燒噪聲是高速直噴式柴油機(jī)必須解決的主要問題，研究資料表明，減少預(yù)混合燃燒以降低NOx，強(qiáng)化擴(kuò)散燃燒以降低顆粒和煙度，同時(shí)通過控制噴油速率等措施降低燃燒噪聲是燃燒系統(tǒng)改進(jìn)的主要思路。按此思路，應(yīng)該采取的措施[2]見圖1。（二）HCCI燃燒屈直噴式柴油地機(jī)是一種效畜率很高的發(fā)狂動(dòng)機(jī)，其溫毒室氣體CO漏2跟和有害氣體丘HC、CO混的排放都比昆汽油機(jī)低。跟但由于它的購(gòu)擴(kuò)散燃燒和憂燃燒產(chǎn)生的秘局部高溫這魄樣一些燃燒割特點(diǎn)，很難鵝遏制NOX繭和炭煙（包橡括微粒物）狹的生成，并劇且還存在N旬OX和PM訴排放控制目桑標(biāo)之間相互冰沖突的問題妨。因此，必尋須促進(jìn)燃油張和空氣的混持合，從這個(gè)衡觀點(diǎn)出發(fā)，資許多研究者看研究了預(yù)混揀合的壓縮點(diǎn)鼓燃燃燒，即女HCCI[童3]。強(qiáng)HCCI的亦技術(shù)特點(diǎn):煎（1）放熱和率在一定的挨工況下，H參CCI的放場(chǎng)熱速率可接掛近Otto嗓循環(huán):沒有萄高溫區(qū)和不猾發(fā)光的燃燒窗，使得熱損鉗失減小。因殃此，HCC滲I有較高的畜熱效率。概（2）污染蔽物排放NOx村HCCI是礦以較稀的混匙合比、高的雞廢氣再循環(huán)朗（EGR）種燃燒，由于惜燃燒室中沒雜有高溫區(qū)，切能顯著降低謹(jǐn)NOx的排零放，不過目釘前NOx排承放減少的結(jié)叔論都是在部杏分負(fù)荷條件燦下得出的，積在相同過量醋空氣系數(shù)下艷，HCCI炊對(duì)降低NO濫x排放效果鮮不大。PM豐目前的研究聲表明，采用梨HCCI的淚PM排放較聞低。PM減僅少的機(jī)理目盆前還不十分獅清楚，大部青分人認(rèn)為燃克油碰壁擴(kuò)散項(xiàng)燃燒和局部骨濃混合區(qū)的監(jiān)減少都有效裂地抑止了P叨M的形成。摩HC和CO秩人們普遍認(rèn)策為與傳統(tǒng)的副柴油機(jī)燃燒音相比，HC壇CI的HC栗和CO排放懸是增加的。央導(dǎo)致這種現(xiàn)描象產(chǎn)生的原震因之一是由淺于HCCI蹄采用較稀的禽混合氣和高起的廢氣再循宜環(huán)（EGR秀），缸內(nèi)溫李度較低，最厘終使得HC屯和CO的氧解化率下降，秩排放增加。子（3）運(yùn)行簡(jiǎn)工況在發(fā)動(dòng)紋機(jī)整個(gè)工作胡過程中，燃喘燒始點(diǎn)和燃降燒快慢的控槳制是兩個(gè)主言要問題。在日HCCI中獄控制燃燒始揉點(diǎn)很困難，孝為了獲得良諒好的自燃就默需要較高的記充量溫度和步壓縮比，而言在發(fā)動(dòng)機(jī)的搜整個(gè)工況范罪圍內(nèi)，由于象爆震和失火播的限制，這揀樣高的溫度貸和壓縮比不歐可能在所有壇工況都實(shí)現(xiàn)榨。目前HC割CI方式在歌2行程發(fā)動(dòng)憶機(jī)上主要應(yīng)旨用在中低負(fù)殘荷工況區(qū)。益三、后處理沾系統(tǒng)泥洲柴油機(jī)排氣張污染物包括造PM、NO日x、HC和屠CO等。其圣中，HC和性CO含量較間低，且易于董凈化，所以邪柴油機(jī)排氣瞞控制主要針論對(duì)PM和N享Ox進(jìn)行，當(dāng)由于PM和假NOx無論澤在物理形態(tài)劈上還是化學(xué)紡性能上都存辣在很大差異級(jí)，相應(yīng)地，飄柴油機(jī)排氣小后處理技術(shù)嘆系統(tǒng)也分為貴PM凈化系貴統(tǒng)和NOx咐凈化系統(tǒng)。儉近來人們還宜對(duì)能夠同時(shí)表處理PM和泊NOx的技勤術(shù)進(jìn)行了探降索。村（一）PM拍凈化系統(tǒng)視1．催化氧奇化法萍柴油機(jī)PM秘后處理技術(shù)困包括催化氧軍化和過濾，晌利用催化氧勝化技術(shù)減少許載重車和城磁市公交車柴新油機(jī)尾氣P洋M排放始于餐20世紀(jì)9仰0年代。催倘化劑為蜂窩軌整體直通式痰，能部分氧翅化去除排氣薪PM的可溶腦性有機(jī)組分臨以及氣態(tài)污棉染物HC和礙CO，發(fā)動(dòng)挺機(jī)負(fù)荷低時(shí)恩，PM可溶乳性有機(jī)組分寸含量高，催切化氧化降低胳PM排放效償果明顯；而盼發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷藥高時(shí)，PM丸中可溶性有余機(jī)組分含量評(píng)低，催化氧啞化降低PM事排放效果較師弱。典型的碰PM排放降抖低值為20捷％～50％肚，而且隨著播排氣溫度提中高，降低率詞增大，但排藍(lán)氣溫度提高爺也會(huì)導(dǎo)致S綁O3和硫酸敞鹽排放增加焰。2．過濾法悼過濾是降低繁PM排放最?yuàn)Z直接的方法筐，但將柴油細(xì)機(jī)排氣微粒托收集起來后前，決定微粒除捕集器可行驕性的就是再畏生的問題了窮，微粒捕集壓器的再生一攜般都采用燃觀燒法，即利吵用外界能量畝提高微粒捕吹集器內(nèi)的溫勻度，使微粒蜓著火燃燒，仰或通過使用合某些催化劑鼓降低微粒的亂著火溫度，惑使之能在正嬌常的柴油機(jī)頸排氣溫度下羽著火燃燒分聾解。目前，睬催化再生的葬燃油添加劑紗再生和連續(xù)肝再生已成為山研究的熱點(diǎn)達(dá)。邀燃油添加劑跨再生可能會(huì)棄造成新的二看次污染，但釣這類燃油添慰加劑通常為賽含鈣或鐵鋇晝銅錳的金屬啄化合物，成歷本相對(duì)低，驚降低微粒著仁火溫度顯著這，在國(guó)內(nèi)該湯方法應(yīng)該具鉗有較為廣泛藍(lán)的應(yīng)用前景熄；而連續(xù)再尋生是將催化第劑與微粒表尋面充分接觸頂，降低微粒如排放量的效惹果也較為明豬顯。夠連續(xù)再生式晌DPF裝置膚目前要解決持的問題是:漢在發(fā)動(dòng)機(jī)的希各種運(yùn)轉(zhuǎn)條遞件下不發(fā)生添碳粒堵塞現(xiàn)擇象，以確保葉碳粒凈化率雜的長(zhǎng)期穩(wěn)定抽性，提高其赤使用壽命[渣4]。繪3．低溫等戶離子體技術(shù)爬目前，低溫哪等離子體技翼術(shù)在柴油機(jī)屬尾氣控制中閱較多的是將峽其用于排氣鑒微粒的捕集挖，其主要依扇據(jù)在于柴油陶機(jī)排氣微粒庭中有70％梳～80％（癥以質(zhì)量計(jì)）睡是帶電的。齒利用低溫等燦離子技術(shù)捕聲集柴油機(jī)微紡粒的技術(shù)現(xiàn)注在還處于實(shí)稠驗(yàn)室階段，艇而且已獲得它較滿意的數(shù)旁據(jù)。等離子紡體靜電捕集旗微粒裝置的門流動(dòng)阻力小濃，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)概的性能影響爛較小，這是塘傳統(tǒng)微粒捕夫集器所沒有劑的，而且具籃有較高的捕卸集效率，能抖解決微小微溜粒難于收集揮的困難等優(yōu)但點(diǎn)。但是這臭種技術(shù)實(shí)用似化的最大困鑒難在于設(shè)備錫龐大，結(jié)構(gòu)怪復(fù)雜及成本保較高，在車喝用上則有高姿壓電電源的盡供給問題。寧因此，該項(xiàng)養(yǎng)技術(shù)的商品耀化還需要進(jìn)役一步的研究為[6]。旦（二）NO連x凈化系統(tǒng)序由于柴油機(jī)瑞機(jī)內(nèi)NOx到控制與PM屋控制存在所仰謂的tra岡de-of綱f效應(yīng)，而逮機(jī)外的NO蹈x控制又因辦排氣中含有紗大量O2而攜變得非常困卸難。目前，格柴油機(jī)排氣妄NOx凈化匪研究主要從害選擇性催化殃還原和吸附注—催化還原互兩條技術(shù)路伙線入手。斬1．選擇性蛾催化還原扮選擇性催化推還原有一個(gè)弟很明顯的優(yōu)跌點(diǎn)就是:催服化劑不會(huì)因友為燃料或潤(rùn)瘦滑油中所含童的硫而引起毯硫中毒。以林尿素作為還猜原劑的選擇稠性催化還原朋系統(tǒng)，可以國(guó)降低柴油機(jī)焦排氣中絕大匹部分的NO民x，也能降標(biāo)低部分HC阻。因此，以菌尿素為還原傍劑的SCR筋被認(rèn)為是最冷具有應(yīng)用前呀景的。但尿鋪素SCR技惡術(shù)的難點(diǎn)在腳于處理城市優(yōu)基本建設(shè)與拖植被尿素水們的矛盾，所乖以使將來車勾用尿素的S鐮CR的實(shí)用由性受到影響許。稻1990年口，Iwam諷oto和H救eld分別報(bào)報(bào)道在Cu秒/ZSM-序5催化劑上少，HC能選抵擇性催化還議原NOx。梅隨后，作為灣凈化柴油機(jī)爛和吸燃汽油嫂機(jī)排NOx眾的潛在技術(shù)夜，HC選擇父性催化還原藍(lán)NOx受到奔重視。對(duì)小投型客車來說匹，HC選擇狹性催化還原妄系統(tǒng)的發(fā)展蝦旨在改進(jìn)催框化劑材料和梳增大NOx殺凈化效率的重控制方法上筑，同時(shí)也盡將量減少燃料被經(jīng)濟(jì)性的惡受化[5]。慮2．吸附—致催化還原爸吸附—催化朱還原對(duì)NO玻x的凈化率脆高達(dá)80％翻左右，其還繳原NOx的軋機(jī)理是:基哪于發(fā)動(dòng)機(jī)周翅期性進(jìn)行稀附燃和富燃工孝作的一種N雀Ox凈化技靜術(shù)，在稀燃攪階段將NO托x吸附儲(chǔ)存禁起來，而在筍短暫的富燃競(jìng)階段，NO雁x釋放并被扎排氣中的H貫C還原。靜對(duì)于超低S臭燃料，現(xiàn)有駐吸附—催化既還原技術(shù)可爭(zhēng)將NOx降弟低90％，籌但燃油經(jīng)濟(jì)省性會(huì)因此降通低。適用于批高含量S燃敬料的吸附—農(nóng)催化劑目前柔尚在開發(fā)之掘中[7]。禿（三）同時(shí)溫凈化系統(tǒng)院1．同時(shí)催寄化法漁

在巷氧化環(huán)境下軋，用催化方堅(jiān)法同時(shí)去除臉NOx和P旱M的理念是哲由Yosh毅ida首次鑒提出的，他冤對(duì)“Soo迷t-O息2像-NO”3浙組份之間反污應(yīng)的可能性炒進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)榆研究和探討致。Coop殘er等人通深過實(shí)驗(yàn)研究走發(fā)現(xiàn)，NO挺在Pt催化閣劑作用下被質(zhì)氧化成NO如2銀，而NO2歲能進(jìn)一步氧乞化柴油機(jī)的蘿碳煙，從而猜揭示了NO頭（NO泄2惑）在降低柴勸油機(jī)碳煙中泊的作用[8霞]。溜2．四效催拖化劑救最近，被稱右作柴油機(jī)P忌M—NOx墨還原系統(tǒng)（藏DPNR）纏的一種四效駐催化系統(tǒng)得船到了發(fā)展，蒜它具有同時(shí)貫凈化4種有置害物質(zhì)PM仿，NOx，旬CO和HC屠的潛力。D蛙PNR是一回種DPF，躲只是表面有寬一層吸附催垂化還原催化華劑的涂層。油在DPNR燥系統(tǒng)中，P支M由活性氧景氧化，而活另性氧產(chǎn)生于朵NOx儲(chǔ)存拖與還原的過被程中，還有聞一部分來自風(fēng)稀燃狀態(tài)下禾過剩的氧氣則。四、燃料瘡燃料的組成罪和性質(zhì)對(duì)控策制柴油機(jī)排勝放及預(yù)防催武化劑中毒具屢有重要影響痰。遭燃料硫?qū)貝M排放是不王利的，其原偽因除了燃燒贊過程中能生紫成硫酸鹽的歲固體顆粒以艙外，還因燃枯燒產(chǎn)物氧化降硫能促使碳序煙的生成。腸Baran軋escu研則究表明含硫六量每提高0規(guī).1％，P饒M排放就增窮加震0.034復(fù)g共/（kW·污h）。此外潑，McCa李rthy研跑究表明，生農(nóng)成的硫酸鹽浩固體顆粒對(duì)猶SOF（可望溶有機(jī)物）因有較強(qiáng)吸附繁能力，因而濤使SOF排鍬放亦增加。些由于硫?qū)U功氣催化轉(zhuǎn)化愚器中催化劑治還有中毒危結(jié)害，故國(guó)外錯(cuò)對(duì)燃料硫限部制比較嚴(yán)格猜，美國(guó)限制津燃料硫在0符.05％以若下。依芳烴對(duì)排放找也會(huì)產(chǎn)生較漿大的影響。壩二環(huán)、三環(huán)蒸芳烴是生成托PM中多環(huán)加芳香烴（P菜AH）的主駱要組份，應(yīng)和嚴(yán)格限制。涂McCar系thy的試蔑驗(yàn)結(jié)果表明御芳烴每下降印10％，P從M排放下降速0.005勒g李/（kW·沸h）。芳烴剃增加碳煙排酷放是因芳烴弟在較高溫度申下不易發(fā)生倍環(huán)破裂和被擺氧化，相反仇更易直接發(fā)讓生縮聚生成淘多環(huán)芳烴的累碳煙前體，隸由此造成更質(zhì)多的碳煙生鉆成。儀含氧組份的貢醇、醚和酯甜能改善排放珍，特別是二蝦甲基醚（D飼ME）降污忙性能十分優(yōu)役越，所以柴價(jià)油中引入含溝氧組份十分哀有利。助燃裝消煙劑能大隱幅度減少碳馳煙和PM的源排放，因此堪使用助燃消為煙劑也是減側(cè)少排放的有砍效方法。此舒外，燃料的倒十六烷值（智CN）、表簡(jiǎn)面張力、粘畝度、餾程和大密度對(duì)排放伍都有較大影臺(tái)響，且呈一騰定規(guī)律。提你高CN值和宮選擇適當(dāng)粘厲度范圍，降掙低燃料初餾法點(diǎn)、終餾點(diǎn)翻、90％餾磁出溫度、表警面張力以及為控制密度超同限對(duì)改善排文放都有利。斜近來，天然蘋氣液化燃料工（GTL）走引起了人們鍛的注意，它絲是一種由天服然氣制成的閃潔凈、無色榴、優(yōu)質(zhì)的合扯成燃料，作穩(wěn)為性價(jià)比最勝高的替代燃瓣料，其燃燒宅性極佳，而胡且不含硫。診現(xiàn)有的柴油及發(fā)動(dòng)機(jī)無需違做任何改造超，就可以單桐獨(dú)使用這種洪燃料或與標(biāo)母準(zhǔn)柴油混合瘡使用[9]妥。五、結(jié)束語晨在過去的十壤年中，高速所直噴式柴油棍機(jī)無論是在膊燃油噴射系耽統(tǒng)、燃燒系楊統(tǒng)以及排氣梨后處理系統(tǒng)令的各項(xiàng)關(guān)鍵沒技術(shù)中，還斥是在渦輪增繡壓和發(fā)動(dòng)機(jī)伸結(jié)構(gòu)性能改勉善等領(lǐng)域都乳已經(jīng)取得了法顯著的進(jìn)步氣。在未來的竄小型高速直念噴式柴油機(jī)騾中，發(fā)動(dòng)機(jī)蛛性能的改善頂更多的依賴案于各種先進(jìn)熟技術(shù)的優(yōu)化蠟組合，從而淹實(shí)現(xiàn)多因素氏的優(yōu)化控制阿。與燃燒系統(tǒng)與芽后處理系統(tǒng)惱的合理結(jié)合竟依賴于汽車世類型，而對(duì)探系統(tǒng)中關(guān)鍵物技術(shù)的最佳凍選擇問題目牌前正處于研皂究與討論當(dāng)業(yè)中。除此之倚外，通過一被個(gè)復(fù)雜的管校理系統(tǒng)來對(duì)夾各種先進(jìn)技筒術(shù)進(jìn)行集成覽控制是很重古要的。不久的的將來，一扣項(xiàng)由復(fù)雜算孤法控制的發(fā)碼動(dòng)機(jī)管理技蜓術(shù)將成為高存速直噴式柴繡油機(jī)發(fā)展中錦的關(guān)鍵技術(shù)逮。雖然或多串或少地存在能著一些問題趙，但隨著研答究的深入以淺及各項(xiàng)先進(jìn)恐技術(shù)的發(fā)展蘭和燃油的進(jìn)失一步低硫化繭，高速直噴售式柴油機(jī)未裁來的發(fā)展擁武有光明的前袋景，我們有誼理由相信:耕超清潔、高盞性能的柴油理機(jī)是可以實(shí)銜現(xiàn)的。話用氫來降低紗柴油機(jī)排放亮中的PM和汗NOX限值皺美國(guó)商用汽紹車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)腔要求在20歐07～20奧10年間將軌柴油車的現(xiàn)逐有微粒（P貧M）和氮氧鉤化物（NO破x）排放水院平降低90稿%以上，類哨似嚴(yán)格的歐繪洲排放標(biāo)準(zhǔn)茄也會(huì)在20遞05～20扔08年間實(shí)啊施（歐連Ⅲ述和歐損Ⅳ轎）。瞄準(zhǔn)于賽應(yīng)用在北美筑、歐洲和亞甘洲的重貨、罩輕貨和乘用盲車，各種創(chuàng)艙新解決方案費(fèi)和技術(shù)正在撥研發(fā)之中，墨這些技術(shù)可奏以滿足即將侵實(shí)施的新的紐柴油機(jī)廢氣殿排放法規(guī)。際這里討論的曠重點(diǎn)，并非刺目前談?wù)撦^退多的選擇性?shī)A催化還原（塊SCR）和嗓廢氣再循環(huán)栗（EGR）支后處理系統(tǒng)皮，而是利用徐氫降低柴油濟(jì)機(jī)排放中的財(cái)PM和NO達(dá)x限值。柔懼汽車尾氣侵排放中的傳摘統(tǒng)問題垂錘未來汽車宣尾氣排放的崖限值目標(biāo)，奮明顯地減少懂柴油機(jī)廢氣轎中的微粒（刪PM）或者撕碳煙和氮氧煌化物（NO籌x妙）的含量。攀傳統(tǒng)的問題叼是，在采用尾的廢氣后處怒理系統(tǒng)中，流PM和NO擺x兩者通常狡減少了一種雷量而增加了糖另一種量。觀溝目前，為耐滿足200蘆6年10月厲實(shí)施的歐盟Ⅳ步排放限值，距大多數(shù)歐洲目貨車制造商科已經(jīng)憑借設(shè)逃計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)崗以生成極少法PM，繼之播利用選擇性野催化還原技番術(shù)（SCR棋）來減少?gòu)U四氣中的NO從x。這將需缸要以尿素添游加劑以還原家催化轉(zhuǎn)化器稼中的NOx食。尿素添加贏劑也需要含銜硫量較低的予燃油，否則伸硫會(huì)大大減互少催化轉(zhuǎn)化后器材料的使慨用壽命。俯暗另一種達(dá)柏到歐陶Ⅳ化的策略是曼嬸公司和斯堪遞尼亞公司所江選擇的EG叉R方法。這垃里，可以通另過冷卻廢氣奮和讓流過發(fā)蒙動(dòng)機(jī)的廢氣脂進(jìn)行再循環(huán)夸以更加完全綢地燃燒，以疲此減少NO同x的生成。等然后在一個(gè)污微粒捕集器源上捕集PM泡。然而，微氏粒捕集器需閱要連續(xù)再生切，否則捕集恥器很容易被紙?zhí)紵熥枞l(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)停顧止工作。為轎了再生，通蟻過將柴油噴雀入廢氣流中貞無害地燃燒講掉碳煙微粒雷以提高廢氣稿溫度。位歷因此，采寺用以上兩種蝕方案，都難堆于避免傳統(tǒng)拳存在的上述鮮問題。據(jù)排僅氣系統(tǒng)和車炭橋制造商阿串文美馳公司閃（Arvi狗nMeri周torin魚c）稱，一撒種兩全其美洋的方法，就守是將等離子厘體燃料轉(zhuǎn)化嶼器（pla姜smare命forme勿r）引入到習(xí)廢氣流中。藝大約在20斜10年，歐礦V將會(huì)帶來綠甚至更嚴(yán)格壞的排放限值忙和新的挑戰(zhàn)袖，plas濤mare矮forme豪r可能有助掘于處理這種絕更嚴(yán)格的排泥放限值問題逆。據(jù)稱，P賭lasma麻Refo步rmer是反一種在汽車硬尾氣排放上各具有突破性污進(jìn)展的技術(shù)忠，對(duì)商用車洲和輕型汽車眉制造商為滿問足即將到來淚的2023逝年柴油機(jī)廢丟氣排放標(biāo)準(zhǔn)筍開辟了變革喇性的道路?？鄍lasm殲aref然ormer持從車載的柴烘油或者汽油拔中產(chǎn)生一種宜富氫燃?xì)猓瑲Э梢杂弥畣⑻銊?dòng)廢氣控制曾系統(tǒng)。目前悄，這種裝置奏正在重型和威輕型貨車以魄及大客車上察進(jìn)行裝車試捉驗(yàn)。預(yù)期這腎種plas民mare碼forme旦r可以在2撒010年投攜入生產(chǎn)。膛“氫”正登境臺(tái)清潔排放郊的主要階段費(fèi)嗎輔氫燃料電順池動(dòng)力汽車兩距離商業(yè)實(shí)亞用階段也許尊尚有多年時(shí)惠間，但隨著糠排放法規(guī)逐謹(jǐn)漸嚴(yán)格，氫違的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)寬不只是作為幼一種燃料，棄它在未來排吐放中也可減妄少柴油機(jī)排卷放中的pM葵和NOx限覺值。據(jù)阿文靈美馳公司稱危，他們將在面今后幾年里覆在柴油機(jī)中稱使用氫來簡(jiǎn)肚化排放控制儀系統(tǒng)。阿文瘋美馳公司已河經(jīng)開發(fā)出的地這項(xiàng)新技術(shù)會(huì)，可以縮小茅當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)筐和燃料電池戒動(dòng)力系統(tǒng)間視的差距，并盡極大的促進(jìn)脹燃油經(jīng)濟(jì)性鑰的提高。肚耽阿文美馳檢公司新系統(tǒng)降的核心技術(shù)聯(lián)，是納“男低能等離子絞體燃料轉(zhuǎn)化督器系統(tǒng)胞”番（low-拐power亡edpl稼asma幼refor她mers犁ys-te褲m），通過摘等離子體裂裁化碳?xì)浠蠑[物氣體和水狗蒸汽反應(yīng)來?yè)飚a(chǎn)生氫，它述無需一個(gè)單莊獨(dú)的氫燃料駕供給系統(tǒng)。恩這種pla誦smare遲form摔er根據(jù)車呈輛供燃油的妨需要而產(chǎn)生統(tǒng)氫，無論是壓汽油或是柴攤油，都可以別省去單獨(dú)供仙油系統(tǒng)的重耕量和成本。樸由于等離子濫燃料轉(zhuǎn)化器治對(duì)車上氫的姻自生非常有沸效，該技術(shù)準(zhǔn)也可被發(fā)展忠為燃料電池叮的一項(xiàng)過渡超技術(shù)，作為恭一種重要的決內(nèi)燃機(jī)（I薪CE）代用懼燃料資源。滋障等離子燃享料轉(zhuǎn)化器的瘦工作原理及漢效果掏捷等離子體苗燃料轉(zhuǎn)化器遮類似于強(qiáng)連賞續(xù)旬“撇點(diǎn)火菌”霜，部分地燃側(cè)燒空氣與碳挑氫化物燃料銷（柴油或者熱汽油）的混矩合氣。在設(shè)拆計(jì)上，這里鉆的空氣是有想意不讓其支魂持燃燒，而按代之以將燃喝油/空氣混定合氣分解，陪形成一種富藏氫燃?xì)狻Ｔ诹P柴油機(jī)中，爛這種富氫燃遣氣可能有助歉于恢復(fù)和改跡善廢氣排放愧系統(tǒng)的性能懼，啟動(dòng)其它考廢氣排放系躁統(tǒng)的工作。部在商用車上驚，富氫燃?xì)夂瓶梢宰鳛橐涣挤N低成本、遲高效率、完族全燃燒、快僅速啟動(dòng)的N癢Ox和PM哪捕集器的再吳生器，立刻絲就可以應(yīng)用糧到柴油機(jī)廢存氣后處理系愈統(tǒng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)緩看，富氫燃弟氣可能大大瞧提高汽油機(jī)效的燃燒效率襲。plas叉mare允forme王rit用大塞約1OOW述的電能，相默當(dāng)于一對(duì)傳逢統(tǒng)的前照燈懇。重綢阿文美馳鼠公司新型等校離子燃料轉(zhuǎn)蒸化器，最初涂就是作為商汗用車柴油機(jī)歲尾氣排放系狠統(tǒng)清潔氮氧宣化物（NO磨x）的再生聞器而設(shè)計(jì)的崖。將pla疾smar丑eform蚊er應(yīng)用到舅汽車尾氣排芬放凈化系統(tǒng)概，從原理上宮講是在系統(tǒng)砍的媒質(zhì)表面晶形成有活性掙物質(zhì)的覆蓋峰層，使尾氣師中的氮氧化搏物被吸收從鎖而避免其排摘放到環(huán)境中霉。在傳統(tǒng)的受氮氧化物氣屆體中，柴油位燃料是作為辮碳?xì)浠衔镪懸氲模湎热秉c(diǎn)包括在柴低溫下難以央起動(dòng)，造成綢更多的燃料鉗消耗，讓更吊多未燃盡的琴柴油排放到深大氣中去。孩采用pla溉smar各eform華-er，通薯過低能等離菠子體裂化碳歇?dú)浠衔餁庠S體和水蒸汽沙反應(yīng)自生成掉氫氣，從而裝減少NOx拾的排放。p墻lasma煩refo咐rmer系薯統(tǒng)對(duì)于NO輪x和pM排戰(zhàn)放兩者皆可喂降低，其處蕉理方式和明慈顯的效果在示下列兩種情欣況下都得以朱體現(xiàn)。蒜改在處理N掉Ox時(shí)，與袋SCR系統(tǒng)賀不同，阿文覆美馳公司的肉研究集中在脖使用等離子賭技術(shù)，利用齡一種錦“悶雙管路NO牽x捕集器原”彎（dual恒leg響NOxt跪rap）。彼plasm忘aref護(hù)ormer閑安裝在NO謎對(duì)甫集器的兔進(jìn)氣端，在栽氣體進(jìn)入一豐個(gè)或者另一母?jìng)€(gè)管路之前鼠。雙管路N稼Ox捕集器勵(lì)結(jié)構(gòu)意味著灘廢氣可以一伸條管路處理統(tǒng)，而另一條藥被處于再生錢狀態(tài)。楚膀富氫燃?xì)庀鹉芊浅Ｓ行Т降囟ㄆ诰按以偕潯表擯M和NO柏對(duì)甫集器。玩試驗(yàn)表明，隙等離子轉(zhuǎn)化獅器的富氫燃葵氣只用相當(dāng)綠于傳統(tǒng)方法精大約一半的皮柴油對(duì)NO湊x捕集器進(jìn)鄙行再生。氫躺啟動(dòng)的NO霸對(duì)甫集器也琴可以制作得政非常小，更絲能抵抗硫的解毒化。NO潑x捕集器也燃可以比其使奪用柴油有更孟寬的溫度范榮圍。也可能距在貨車發(fā)動(dòng)騙機(jī)怠速工作砍時(shí)對(duì)氫啟動(dòng)揚(yáng)的NOx捕康集器進(jìn)行再楊生，這一點(diǎn)紹是不可能簡(jiǎn)比單地用傳統(tǒng)質(zhì)方法做得到應(yīng)。試驗(yàn)表明贏，氫可以把之儲(chǔ)存在捕集凝器里的NO把x降低90爐%以上，其蛇效率遠(yuǎn)高于嘩歐IV采用佳的SCR系躺統(tǒng)。另一個(gè)碰優(yōu)點(diǎn)是不需屠要任何添加歲劑，這對(duì)于泥車輛制造商侵和經(jīng)營(yíng)業(yè)主逐具有相當(dāng)大驚的吸引力。匆因?yàn)槿∠藥X尿素添加劑繳儲(chǔ)存箱和劑遵量系統(tǒng)會(huì)減遲少重量和節(jié)叨約成本。紐舞就工作溫灑度而言，p婆lasma耽refo宇rmer以察在低到艇400稻℃氣溫度下除硫框，這大致相西當(dāng)于傳統(tǒng)柴聽油機(jī)排氣的洲溫度；而低債到秘1500C震溫度時(shí)能有省效除去氮氧修化物（NO遭x）。阿文瓶美馳公司發(fā)河現(xiàn)，利用等五離子技術(shù)把弓氧化催化轉(zhuǎn)壩化器和微粒椅捕集器組合汪一起，在排傲氣溫度低到古100周℃就時(shí)氫氣混合赴物對(duì)氧化催陸化轉(zhuǎn)化器發(fā)擋生影響。這繞顯示出甚至手在冷發(fā)動(dòng)機(jī)皆溫度下都可子能有效?？删团c目前利寫用柴油來提娛高捕集器溫犬度的再生方屯法相比較，撓等離子系統(tǒng)狗為獲得相同歉的能量釋出秋而使用排氣稍中不到20懷%的氧氣。胖格如果減低負(fù)NOx和P絡(luò)M這兩種技活術(shù)證明皆可下行的話，那禮么這種等離國(guó)子燃料轉(zhuǎn)化乎器將對(duì)排放包控制具有很咳大的沖擊。皆提升了簡(jiǎn)化纖排放控制并冊(cè)降低成本的歇可能性。是吵否兩個(gè)系統(tǒng)始能通過使用確等離子燃料幕轉(zhuǎn)化器按順朵序工作來減諷少PM和N專Ox，尚待建觀察。如果填是，這就非幻常值得轉(zhuǎn)移狗到歐細(xì)Ⅳ止以及更嚴(yán)格慧的歐V標(biāo)準(zhǔn)秘。薯廁阿文美馳疾公司還報(bào)道豎了等離子燃鮮料轉(zhuǎn)化器能傳很好地與均諷質(zhì)充量壓縮篇點(diǎn)火（HC吃CI）柴油槳機(jī)技術(shù)協(xié)同疲工作，這有句望于同步降懷低PM和N待Ox的排放驗(yàn)。公司認(rèn)為授plasm池aref屠ormer嫁技術(shù)可能在跪2023年歐前得以商用毅，但日CC謊I未必能在藝2023年哲前能得到。信氫加強(qiáng)燃燒蒜——一種具姐有前景的超算稀薄均質(zhì)燃栗燒的設(shè)想姿蝦揉plas誰mare霸forme并r（美國(guó)麻取省理工學(xué)院擇（MIT）燃稱之為Pl泛asmat猾ron可能壤對(duì)排放和燃沸料經(jīng)濟(jì)性具肢有巨大的影頭響。如果廣恥泛使用pa始smatr糕on氫加強(qiáng)曬汽油發(fā)動(dòng)機(jī)腫，實(shí)際上能稈提高小客車背和其它輕型但汽車的平均黑效率20%斃，一年可節(jié)鋪省的汽油大椅約250億也加侖，估計(jì)臥改善汽油燃毅料經(jīng)濟(jì)性2供0%～30由%。這堪稱循于一臺(tái)現(xiàn)代漢輕型柴油機(jī)團(tuán)，從而可能傾對(duì)未來輕型餃商用車發(fā)動(dòng)游機(jī)結(jié)構(gòu)的一球種沖擊。偶辦在汽油發(fā)割動(dòng)機(jī)中，p贈(zèng)lasma葵refo友rmer適鼻用于進(jìn)氣燃銷油/空氣混眠合氣。在p據(jù)lasma丸refor藏mer里，央經(jīng)過計(jì)量的估空氣進(jìn)入一猾個(gè)位于燃燒營(yíng)器下游的等績(jī)離子發(fā)生器饒中。將高電精壓施加于氣淚流，于是形票成高溫等離滾子體。高溫削等離子體將丑氣流噴入燃查燒器，起燃其可燃成分高符的燃油一空僑氣混合氣?；謕lasm搬aref蕩ormer配內(nèi)，在無需宅催化劑情況循下由等離子置建立的高溫幸氣相中發(fā)生炮局部化學(xué)反秒應(yīng)。減德將氫氣添愧加到均質(zhì)燃伶油混合氣中局可改善混合棄氣的可燃性鵲，提高火焰肝速度和燃燒閣穩(wěn)定性。從蝴理論上講，議稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)倍與等離子轉(zhuǎn)睡化器組合，潔把NOx排浙放降低到在贏廢氣流中無來須后處理的件程度。助牌超稀薄燃軍燒被認(rèn)為是被汽油機(jī)革命律中后續(xù)必走攏的重大一步善。然而，排剪放控制要求研這些發(fā)動(dòng)機(jī)場(chǎng)應(yīng)在理想空帆燃比條件下紅工作，以避艇免昂貴的排蘆放控制系統(tǒng)想。把少量的撐氫氣添加到會(huì)氣缸充氣之津中，在無須閉處理NOx波排放情況下孝讓這類發(fā)動(dòng)響機(jī)比其它方說案以更稀的控混合氣工作挖。雖然這并毫非是一種新利設(shè)想，但阿堪文美馳公司恐開發(fā)的這種紅快速反應(yīng)的章小型等離子倦轉(zhuǎn)化器概念泉卻更趨于現(xiàn)游實(shí)?；\脫阿文美馳匹公司正在探捷索在汽油機(jī)瞞上使用以支邀持超稀薄渦洽輪增壓的這壓種裝置，用邊之降低排放央和提高燃料填經(jīng)濟(jì)性。阿抄文美馳公司殲與德國(guó)汽車餡交通工程股段份朝（IAV）蒼合作對(duì)此做漂進(jìn)一步的研熄究和開發(fā)工灣作。IAV剪公司和阿文造美馳公司專是.業(yè)人士在譯MTZ雜志之上撰文宣稱追，他們研制立的氫加強(qiáng)燃騰燒發(fā)動(dòng)機(jī)（瓜HECE）綢方案，在S務(wù)UV的挖3.2L烏試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)仆上做了試驗(yàn)泳。HECE肅假定的前提負(fù)是，少量添邪加到氣缸混飯合氣之中的簽氫氣可以讓潑均質(zhì)充氣的貝超稀薄燃燒刷發(fā)動(dòng)機(jī)其工外作時(shí)的混合柔氣更加稀薄寸得多。喘準(zhǔn)美國(guó)麻省揪理工學(xué)院（借MIT）S歷loan汽蝴車實(shí)驗(yàn)室的慌研究人員也改揭示出氫（柏H-2）和逐一氧化碳（劫CO）（兩侮者皆是pl已a(bǔ)sma孫refor壽mer部分鈔氧化反應(yīng)的偷產(chǎn)物）都能姻提高混合氣吐的辛烷值。拖將改善的可意燃?xì)怏w添加渠到發(fā)動(dòng)機(jī)中谷從而可以使范壓縮比獲得墾明顯提高。擴(kuò)甚至在渦輪昌增壓條件下稿也能獲得較燒高的壓縮比弓。這可以讓殊小發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)滋現(xiàn)大發(fā)動(dòng)機(jī)喘的工作，從球而改善燃料穩(wěn)經(jīng)濟(jì)性。增飼大壓縮比能嘉改善的熱力松學(xué)效率，從增而改善油耗挽。一種集所證有性能為一等體的氫加強(qiáng)航燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)作（HECE辮）便會(huì)應(yīng)運(yùn)粘而生。超稀笨薄燃燒、高即壓縮比和渦捐輪增壓的氫斷加強(qiáng)燃燒發(fā)扮動(dòng)機(jī)（HE命CE）可以萌顯示出下列詳特性：夏嫩秤·仔極低的發(fā)動(dòng)歡機(jī)NOx排廈放，只要求鼓少量的或者倘不要求排放水控制；細(xì)醒歌·錘減少了泵氣蹦損失（贏得浸5%～10軍%效率）：特際宰·豬改善了熱力江學(xué)特性（贏屈得1.%～值12%效率變）；裹印廢·鞏減少了摩擦頃（贏得5%盈～8%效率干）；完虛藍(lán)·譜總效率提高腦20%～3給0%。妻露這正是阿槳文美馳公司迷與美國(guó)麻省概理工學(xué)院（乳MIT）和挽德國(guó)汽車交晃通工程股份振（雞IAVG承mbH）緊針密合作，所顧展示添加日享2擴(kuò)大稀薄亭燃燒限值的越成果?，F(xiàn)中重型車用侄柴油機(jī)實(shí)施厲歐IV排放革的技木路徑鉤1歐洲重漸型柴油機(jī)排拳放限值的演惑變里倉(cāng)膀在一些國(guó)累家和地區(qū)，穴中重型車用遞柴油機(jī)的排鑒放在發(fā)動(dòng)機(jī)辯對(duì)環(huán)境排放分貢獻(xiàn)度中要肺達(dá)到70%罰左右，因此霧中重型車用妄柴油機(jī)的排走放一直是內(nèi)敲燃機(jī)排放控咸制領(lǐng)域的重鑒點(diǎn)。200何5年歐洲車躺用發(fā)動(dòng)機(jī)已糖開始實(shí)施歐閘Ⅳ片排放法規(guī)，顫其對(duì)柴油機(jī)否提出了更為昨苛刻的要求套。表1為歐尤洲重型柴油包機(jī)排放限值拿的演變，其此中NOX排免放限值自排巴放法規(guī)實(shí)施漏20年以來詠下降了81用%；PM排但放限值15復(fù)年以來下降語了97%。千肺2中重套型車用柴油垃機(jī)實(shí)現(xiàn)歐準(zhǔn)Ⅳ連應(yīng)具有的基映本條件節(jié)齊中重型車罩用歐披Ⅳ少柴油機(jī)必須陵建立在一臺(tái)勞有良好基礎(chǔ)葵的電控歐1扇11發(fā)動(dòng)機(jī)肢基礎(chǔ)上。國(guó)買外典型的1拖2～匠13L柴車用歐攤Ⅳ攏柴油機(jī)具有源如下特征：謝未a.采用非直列6缸形角式，單級(jí)帶垃空一空中冷塑渦輪增壓系互統(tǒng)，同時(shí)匹蕩配排氣旁通賤閥和可變截袖面渦輪增壓疾器或復(fù)合增廁壓系統(tǒng)，或任采用二級(jí)增素壓系統(tǒng)?？?fù)沃七M(jìn)氣溫度純很重要，進(jìn)塔氣溫度每減鈔低往1嚴(yán)℃粉NQ，可減令少0.5%簡(jiǎn)～0.67捐%。宏晚b.采用慘鑄鐵缸蓋、蠶水冷、4氣允門結(jié)構(gòu)，噴顧油嘴垂直中售置。4氣門糧結(jié)構(gòu)有使發(fā)水動(dòng)機(jī)功率提跨高15%左霧右、降低油馳耗4%左右顧的潛力。偵裝c.機(jī)體糞采用鑄鐵，和水冷、濕式滴缸套，內(nèi)置剝式機(jī)油冷卻呢器。獲池d.采用統(tǒng)整體鋁活塞塵/鋼頂鋁裙者組合活塞/卻整體鋼活塞脊。包隱e.燃油駕系統(tǒng)采用電烤控共軌系統(tǒng)納/電控單.片體泵/電控簽泵噴嘴/H首EUI/高堤壓噴射系統(tǒng)壽。需電控、造3～5次的孟多次噴射（武包括預(yù)噴、緞主噴、后噴驢）能力和更腳高的燃油噴稠射壓力。如乖采用共軌系壽統(tǒng)，額定工萌況時(shí)最大噴閥射壓力要達(dá)趙到180題MPa；如蝴采用電控泵呢噴嘴或電控仔單體泵，額那定工況時(shí)最鎮(zhèn)大噴射壓力鼠要達(dá)到20惹0MPa務(wù)[3〕。為薪使油耗降低芽，應(yīng)縮短噴怖油持續(xù)期，貓使放熱靠近乘上止點(diǎn)。要勉借助于噴油無規(guī)律實(shí)現(xiàn)柔勾和燃燒。表吹2為歐洲1艇2～扭13L喊車用柴油機(jī)鼓燃油系統(tǒng)的避構(gòu)成及預(yù)估初情況。果源f.進(jìn)一木步優(yōu)化進(jìn)氣瘦渦流和燃燒鉤系統(tǒng)，采用鐮直口或略微喚縮口燃燒室亂，進(jìn)氣渦流冠比為0.5場(chǎng)～1.5，扇壓縮比為1吃6.5～1怕8.5。外錫g.缸內(nèi)君最大爆發(fā)壓森力可達(dá)18夾～22M推Pa，升功爪率可達(dá)35再kW/L雪。導(dǎo)煉h.進(jìn)一甜步控制燃油森中的硫含量先到50x1龍0-6以下忠，燃油的十乞六烷值提高醬到52或十鳴六烷指數(shù)提喂高到46。忍校i.嚴(yán)格怎控制活塞環(huán)然、氣門導(dǎo)管搞、增壓器軸蛇承等處的機(jī)嘗油泄漏量，畫將發(fā)動(dòng)機(jī)額助定工況時(shí)機(jī)宣油耗與柴油突耗的比值控訊制到0.1雨%以下。耀謊j.采用蠻排氣后處理怕裝置。藝翅為實(shí)現(xiàn)歐紛Ⅲ景排放，在燃挎燒方面，目俊前技術(shù)狀況哥下能采用的礎(chǔ)技術(shù)措施多廣已被采用，晨?jī)H依靠燃燒便系統(tǒng)的優(yōu)化投已無法滿足野要求，更多愉地是將其與炮機(jī)后凈化措糧施相結(jié)合，濟(jì)來滿足更為材苛刻的排放阻要求?？刂茐臥M排放的現(xiàn)措施有氧化孝催化器（可樹溶性顆粒物粉）、顆粒捕脈集器（固體般顆粒物）?？敢惭芯块_發(fā)齊中的柴油機(jī)撿NOX后處黑理方法，有凡選擇性非催兩化還原（S孫NCR）、賞選擇性催化鞏還原（SC庸R）、非選錦擇性催化還級(jí)原（NSC乒R）和吸附乓還原催化劑坦，以及最新濁提出的低溫顧等離子體技樣術(shù)，具有同斯時(shí)去除NO駁X和PM的狂潛力。豆鬧3實(shí)現(xiàn)哭歐W的兩條仗主要技術(shù)路龜線朗網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)歐訴Ⅳ設(shè)對(duì)NQx和繳PM都較低掏的限值，目氣前有如圖1肉所示的兩條山技術(shù)路線：沸其一是先通庸過噴射系統(tǒng)翻優(yōu)化和噴射參定時(shí)提前以希降低顆粒物忽，再使用S踐CR來降低愈因燃燒優(yōu)化潛而產(chǎn)生的N秩Qx排放；己其二是EG退R+DPF掩路線，即先扶通過廢氣再幟循環(huán)降低排蜜放中NOx瓶的成份，再炮用顆粒捕集水器捕集因使爪用EGR而尋略有增加的輸顆粒、物，枝從而達(dá)到同嶄時(shí)降低NO州x和PM的香效果〔6〕舟。膜賴3.1路誤線1（優(yōu)化香燃燒+SC薪R）杠氏此種路線稻在歐洲采用汁較多，簡(jiǎn)稱正歐洲路線。施對(duì)于大多數(shù)壺制造商，發(fā)也展現(xiàn)有的發(fā)引動(dòng)機(jī)技術(shù)是正首選的途徑滲。有幾種可賓選擇的方案謠：如先在發(fā)嚼動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)處腿理NQx，江再處理PM柿；或者兩者曉都進(jìn)行后處做理。后者存逮在一個(gè)污染劫源回收的處期理問題。沒毒有EGR系狡統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)槳機(jī)機(jī)內(nèi)處理畏NOx是非利常困難的，起并且燃油消柜耗更高。因潛此，制造商擾一般采用在想發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)購(gòu)減少PM排啦放、在廢氣件中處理NO惜x的措施。占索在歐洲，菜目前采用的扇一種解決方冠案是：利用服商業(yè)用的固費(fèi)體尿素和水潔（水溶液濃注度為32.癢5%翻±擔(dān)0.5%）撇，在排氣中蟲噴人尿素、邊氨水等還原晨性物質(zhì)，將禁NQx（主仰要是NO）攤還原為N2清和H20。法如市面上銷播售的AdB斯lue，它貢無毒、潔凈掛、無氣味、的不易著火、墓無爆炸危險(xiǎn)捷，但有一點(diǎn)軟點(diǎn)腐蝕性，違必須使用特森殊的儲(chǔ)存容晉器。圖2為展SCR系統(tǒng)趙的工作原理閥。圖3為用再于歐示Ⅳ驕發(fā)動(dòng)蛙勿這種凈化哥方案的發(fā)動(dòng)虜機(jī)燃油消耗灑率比較低，迫油耗可節(jié)省子5%～7%呼，若扣除因票尿素所增加去的費(fèi)用，還許將有節(jié)油2扮%～3%的副優(yōu)勢(shì)。此外式，這一路線深對(duì)于燃油品岸質(zhì)相對(duì)不敏耽感，戴姆勒域·麥克萊斯勒公正司認(rèn)為甚至紡含硫量35漿0x10-走6以下的歐縱Ⅲ餅燃油就可以也滿足要求。掌腐但使用S舍CR后不但媽要增加SC遼R本身裝置煤的質(zhì)量約1飾50～森300k臘g未，另外還要粱增加1個(gè)尿肌素溶液（A借dBlue農(nóng)）箱和尿素鏈溶液。按暢100L刪尿素溶液運(yùn)景行7鞠000k脈m玉計(jì)算，一輛踢汽車損失的積有效載荷在張400k封g潛左右。SC潛R系統(tǒng)中的削尿素劑量最吉終由發(fā)動(dòng)機(jī)羞管理系統(tǒng)控燥制，尿素的納噴入量必須困要與NOx絨的濃度相匹慌配，在保證鎖降低NOx登的同時(shí)，不竟能超過份量旗。尿素的噴秋人量過少，滑則達(dá)不到應(yīng)向有的處理水盤平，尿素的仰噴人量過多賤，則會(huì)使多聾余的氨氣排鹽入大氣，導(dǎo)苗致新的污染顏。所以，必昨須有高靈敏陽(yáng)度的NOx直濃度傳感器渣以及相應(yīng)的完高精度尿素霞噴射裝置。貍而且尿素消蓋耗較快，定蘆期添加尿素漫的責(zé)任也必公須由用戶來忽完成，這就芹加大了裝置撞的復(fù)雜性和神保養(yǎng)的難度芹，而且這種肥裝置的價(jià)格督也是較為昂忙貴的。目前差歐洲市場(chǎng)每裁升尿素溶液港現(xiàn)價(jià)為40豎歐分，每升協(xié)柴油現(xiàn)價(jià)為傍42歐分。泥掘SCR作舟為新的后處魄理技術(shù)，由傲于系統(tǒng)成本萌高拜獸（大約是掉車輛成本的分3%～5%藍(lán)）、初期投耍資高、操作唉和保養(yǎng)費(fèi)用督高、需要加住1套較復(fù)雜元的調(diào)節(jié)還原淘劑噴射量的究控制系統(tǒng)等誠(chéng)原因，在車衛(wèi)用柴油機(jī)上獵還沒有得到房推廣。其還矛要求行駛區(qū)膛域內(nèi)對(duì)尿素炭的供應(yīng)，并吸需要車載診遮斷（OBD微），同時(shí)需族要車輛使用嘴者有較高的脅環(huán)保意識(shí)，扒自覺及時(shí)地描添加尿素也認(rèn)是目前實(shí)施餅這一路線的悠現(xiàn)實(shí)困難。璃此外，在溫之度較低（善-11綱℃士）的情況下偏，尿素-水藥溶液會(huì)結(jié)冰威，也使其在殃寒冷地區(qū)的準(zhǔn)推廣使用受華到限制，但球現(xiàn)已可以通弊過尿素計(jì)量辰系統(tǒng)的適當(dāng)搞加熱措施來術(shù)解決。在S歸CR技術(shù)的構(gòu)應(yīng)用方面，舒目前已經(jīng)基穩(wěn)本解決尿素沾的儲(chǔ)存、注占入和噴射策嫩略等技術(shù)問瓶題，其使用于耐久性好，選已有幾年在砌柴油機(jī)上應(yīng)成用的經(jīng)驗(yàn)，胞但還需進(jìn)一拉步解決降低立SCR裝置塔成本以及尿既素加注站的并布局等問題伶。隨著對(duì)S哨CR技術(shù)的羅開發(fā)研究和段排放法規(guī)的果日趨嚴(yán)格，孩相信SCR賣技術(shù)在歐閣Ⅳ幣機(jī)上很快會(huì)限得到推廣。錦掩3.2夕路線2（E燙GR+DP替F）爽脆該路線美以國(guó)采用較多旋，簡(jiǎn)稱美國(guó)但路線?？s聾供油提前飄角和EGR舉都對(duì)柴油機(jī)薦的NOx排圍放和PM排山放有較大的榨影響。減小我供油提前角賢，可以使N紋Ox排放降罩低，但會(huì)使盒PM排放和租燃油消耗率惠增加；而增潤(rùn)大EGR率做，使廢氣與纏進(jìn)氣混合可倡以降低缸內(nèi)黨氧氣濃度，馬從而在燃燒猶過程中降低龜氣體最高溫哭度的同時(shí)可遭使NOx排消放降低，但連會(huì)使PM排孫放增加。與庭減小供油提煎前角相比，文燃油消耗率拴變化不大，新所以在采用園降低NOx料排放的措施效時(shí)應(yīng)首選E緣GR系統(tǒng)。溜禁EGR可疤有效地降低把NOx排放帖，但隨著E爐GR率的增算加，缸內(nèi)較骨低的氧氣濃艦度將會(huì)增加支顆粒物的排比放，并使發(fā)模動(dòng)機(jī)的排氣雀煙度增加，頓在中小負(fù)荷掩時(shí)煙度值比待較小，而大逢負(fù)荷時(shí)會(huì)使待柴油機(jī)的排夏氣煙度增大喪，所以為達(dá)帽到歐赴Ⅳ紡排放限值，搭EGR率一材般控制在1冷5%以內(nèi)，害同時(shí)還需配療合使用DP踐F微粒捕集很器。然而這惕項(xiàng)技術(shù)卻潛閱伏著危險(xiǎn)：雀一方面燃料易一中的硫會(huì)奉使微粒捕集辱系統(tǒng)中毒失擴(kuò)效；另一方桿面，廢氣中差含有的灰分榆會(huì)逐漸地堵造塞捕集器，法增加排氣背咐壓，使油耗膝惡化。因此小，有時(shí)在D姓PF的上游跌增加一個(gè)氧架化催化轉(zhuǎn)換英器（DOC時(shí)），其基質(zhì)放用貴金屬如瓣白金涂層，宋就能夠改進(jìn)棗再生過程的進(jìn)效率，還將抄進(jìn)一步降低荒HC的排放閱。圖4為一枯典型的中重舅型車用柴油妥機(jī)配置的E渾GR+DP觸F+DOC擦系統(tǒng)（VG翼T為可變截毛面渦輪增壓奇進(jìn)氣系統(tǒng)）皇。在某些發(fā)則動(dòng)機(jī)上也有義只用DPF液或DOC來比轉(zhuǎn)化PM的儉。守晌該方案成涼本比SCR聾低，但它不厭適合停車起之動(dòng)操作，因疤為此時(shí)發(fā)動(dòng)少機(jī)排溫不可塌能達(dá)到盡300羊℃震，廢氣中的濫黑煙無法在途顆粒過濾器礦中燃燒，同厭時(shí)還存在過浮濾器堵塞的矮危險(xiǎn)。它更晚適合發(fā)動(dòng)機(jī)侄排溫高而且紫比較穩(wěn)定的偷長(zhǎng)途運(yùn)輸使并用。野煩為使EG鋒R更有效，不EGR冷卻跡系統(tǒng)和散熱干器必須比普晨通的大得多竄，甚至大于企路線1中尿找素箱的尺寸硬，可大多數(shù)船發(fā)動(dòng)機(jī)為了血減少噪聲進(jìn)陷行了空間壓臥縮，這增加堪了冷卻問題檔的解決難度黑。早期試驗(yàn)由表明了在歐杏W發(fā)動(dòng)機(jī)中抬使用EGR肌的燃油效率景不如SCR潔。而且這條框路線對(duì)燃油引品質(zhì)的要求膊更高，要求魄硫含量達(dá)到斜低于50x著10-6的墻水平，理想屢情況要求達(dá)彈到10x1暢0-6～1便5x10-奮6的水平，舍這對(duì)于我國(guó)損的石油工業(yè)執(zhí)要在201戚0年前達(dá)到姐這一要求似旨有困難。另肯外，要在柴御油機(jī)上實(shí)現(xiàn)巧微粒捕集器是的再生，一習(xí)般需要附加應(yīng)能源，例如結(jié)用燃燒器加蓄熱、電阻加頸熱或微波加撥熱，這些也捎在一定程度遞上增加了這質(zhì)一路線的油觀耗和系統(tǒng)成攀本。次無正因?yàn)檫@染些原因，許微多生產(chǎn)廠商稿反對(duì)采用E叔GR系統(tǒng)。貍當(dāng)然，這并達(dá)不意味著歐王Ⅴ誠(chéng)、歐領(lǐng)Ⅵ醬發(fā)動(dòng)機(jī)也不王會(huì)采用。釋丈目前，采筆用這一路線臂的主要廠商擔(dān)有SWRI筆，SCAN迅IA、MA謙N等。載救表3給出尺了上述兩條少技術(shù)路線的論比較。貌塊4結(jié)束鍵語莖肅a.要實(shí)錄現(xiàn)歐淚Ⅳ針對(duì)NOx和帶PM都較低您的限值，目調(diào)前大致上有幕兩條技術(shù)路闊線：其一是鋸先通過優(yōu)化畜燃燒，再使農(nóng)用選擇性催內(nèi)化還原來降如低因燃燒優(yōu)膚化而產(chǎn)生的胖NOx排放耀，NOx轉(zhuǎn)糟化率達(dá)85安%以上；其崗二是使用E溫GR使NO紅x降低，但拘會(huì)導(dǎo)致PM蛇增加，因此脆要加DPF駱將PM轉(zhuǎn)化腫。使用DP暢F的PM轉(zhuǎn)或化率可達(dá)8雞0%～90耐%，單獨(dú)使嗎用DOC時(shí)盤PM轉(zhuǎn)化率嬌大于50%惱。如繁b.考慮侮到中國(guó)能源社短缺，而尿霞素生產(chǎn)比較姓普遍，因此敲我國(guó)中重型體車用柴油機(jī)攜實(shí)施歐洲Ⅳ犁排放宜首選盟SCR技術(shù)筐路線。毀柴油機(jī)碳煙莫顆粒在ＮＯ食氣氛下的催鑄化氧化研究搬摘要:圍繞塞柴油機(jī)碳煙轎顆粒在ＮＯ姻氣氛下的催示化氧化問題較進(jìn)行相關(guān)的橫實(shí)驗(yàn)研究。仇通過稀土氧蝕化物氧化鈰扔和氧化鑭分途別負(fù)載硝酸叨鹽制備了實(shí)穿驗(yàn)用催化劑自,并在催化誘劑和碳煙顆使粒"松接觸誦"情況下,游研究了在Ｎ棋Ｏ背景下對(duì)槐碳煙顆粒催困化氧化過程鉤,實(shí)現(xiàn)了在候ＮＯ背景下鄭對(duì)碳煙顆?；虼呋趸?叼實(shí)驗(yàn)結(jié)果還頃顯示,采用釣復(fù)合性稀土貍氧化物更能諸促進(jìn)碳煙顆欄粒催化氧化頌,更有利于盟同時(shí)解決柴峽油車排放過妨程中產(chǎn)生的梳ＰＭ和ＮＯ秤ｘ,從而為緣了開發(fā)高性練能柴油機(jī)用非催化劑提供菊了重要的實(shí)掏驗(yàn)基礎(chǔ)。清

關(guān)鍵永詞:柴油機(jī)擔(dān);排放;碳膛煙;氮氧化繩物;催化氧須化文

中暫圖分類號(hào):制ＴＫ421薯.5文慕獻(xiàn)標(biāo)志碼:垮Ｂ文章襲編號(hào):10價(jià)01

22鴨22(20弄07)03法

0072重

03慧

柴旁油機(jī)尾氣排臉放中碳煙顆秀粒和ＮＯｘ慶是柴油機(jī)實(shí)撕現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放勾治理的關(guān)鍵附指標(biāo)之一[諒1

2]。鴨柴油機(jī)排放仿的碳煙顆粒暮是由于在高鍋溫缺氧的情梯況下燃料和際空氣混合不撤均勻產(chǎn)生的煙,其顆粒度抗主要集中在鐵幾十納米范淘圍。通過顆莫粒捕集技術(shù)窮遇到最大的個(gè)挑戰(zhàn)是要用固可靠和經(jīng)濟(jì)裳的方法實(shí)現(xiàn)脊顆粒捕集器捆的再生。柴籮油機(jī)排放的雄ＮＯｘ主要贈(zèng)以ＮＯ的形識(shí)式出現(xiàn)(約期占90%)搭,還有少量否的ＮＯ2。分能否通過Ｎ瓣Ｏ的還原實(shí)皺現(xiàn)對(duì)碳煙顆飾粒的氧化,若達(dá)到同時(shí)除管去柴油機(jī)尾嶄氣排放中碳棗煙顆粒和Ｎ踐Ｏｘ的目的書,國(guó)內(nèi)外的帆一些學(xué)者對(duì)沒此進(jìn)行了相鈴關(guān)的探索。鑰

本釣實(shí)驗(yàn)通過自拜己制備催化達(dá)劑,在ＮＯ塑氣氛下對(duì)在激柴油車排氣朵歧管收集到毫的碳煙顆粒覆進(jìn)行催化氧疾化研究。詠

1燭實(shí)驗(yàn)部分胞

1睡.1樣品綠制備和準(zhǔn)備益

所鴉需催化劑通容過水熱法制驢備,并經(jīng)過紅500宗℃米下2ｈ的焙冤燒。選用氧掛化鈰和氧化逼鑭作為載體母,分別負(fù)載辱硝酸鉀(7榨%),并依紐據(jù)負(fù)載的氧燦化物分別記烘做Ｋ7Ｃｅ您,Ｋ7Ｌａ起,Ｋ7Ｌａ蟲Ｃｅ(Ｌａ墊和Ｃｅ質(zhì)量黃比為1?！猛?)囑

碳失煙顆粒物是慰從直噴式Ｘ涂6130柴杜油機(jī)排氣歧諸管內(nèi)壁收集丙的,并除去次其中的鐵銹挪等顆粒物。亭

為脆了比較真實(shí)浮地反映催化由劑的活性,唯研究中催化雹劑和碳煙顆墓粒的混合采謀用“松接觸腐”的方式[認(rèn)3

4],籮即將催化劑蓮和碳煙顆粒搖按一定的比節(jié)例分別稱重貞,裝入試樣脹瓶,并搖晃扭試樣瓶,使陸其外觀上達(dá)織到均勻混合善。踏

1周.2實(shí)驗(yàn)飾儀器和方法改

催晝化反應(yīng)活性版的檢測(cè)采用問動(dòng)態(tài)色譜法玉,即在實(shí)驗(yàn)傘開始前,將絲上述已經(jīng)混欲合好的催化販劑和碳煙顆制粒的混合物餐裝入微型反家應(yīng)器內(nèi)(兩孔端裝填石英襲棉),再將胞微型反應(yīng)器櫻置于帶有溫網(wǎng)度程序控制育的加溫爐內(nèi)蘭,連接色譜滑檢測(cè)線路。由先進(jìn)行Ｎ2望吹掃,然后翻進(jìn)行可程序英控溫的動(dòng)態(tài)肚試驗(yàn)。ＮＯ瓦純度為99腔.0%,空非速控制在2魚5000ｈ珍-1。祝

試驗(yàn)錄用ＸＲＤ衍慶射儀為日本掘理學(xué)Ｄ/ｍ果ａｘ—ｒＡ礎(chǔ)旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極Ｘ窄射線衍射儀天。ＦＴＩＲ但分析儀為美攤國(guó)ＮＥＸＵ超Ｓ870傅劃里葉變換紅扇外光譜儀。捆

2忙結(jié)果和討臥論多

2技.1碳煙損顆粒的氧化菠和ＮＯ還原零

本試佩驗(yàn)硝酸鹽選往用硝酸鉀,頑主要考慮硝申酸鉀在多孔浸載體表面易師形成強(qiáng)堿位岡和超強(qiáng)堿位約[5

6]拆,可能有助太于酸性氣體舅的物理吸附酬或化學(xué)吸附車。慢

比價(jià)較圖1和圖虧2可知,在李ＮＯ氣氛下嘉,兩種催化號(hào)劑對(duì)ＮＯ都羞有還原能力開,但Ｋ7Ｌ欺ａ對(duì)ＮＯ的嘩還原能力較券強(qiáng),對(duì)碳粒偽有較高的催店化氧化能力夸。當(dāng)Ｋ7Ｌ垂ａ和碳?；熳蚝线M(jìn)行試驗(yàn)味時(shí),ＮＯ最肆大消耗率(麗ＮＯ峰面積亂減少率)約殃為5.4%骨,還原的Ｎ桐2相對(duì)產(chǎn)率齊增加率(峰嗽面積增加率役)為5.3陷%;在Ｋ7勁Ｃｅ和碳粒爪混合時(shí),Ｎ岡Ｏ最大消耗述率為2.8爺%,還原的阿Ｎ2相對(duì)產(chǎn)以率增加率為蛇3.18%嬌。傲爛玉剩聰柜楚篇一些文獻(xiàn)積液極推薦采用寸兩種或多種蜻氧化物的復(fù)箏合體系[7賣

8],并員認(rèn)為復(fù)合體明系的活性優(yōu)圖于單一氧化認(rèn)物。本實(shí)驗(yàn)兆中氧化物的們復(fù)合體系選煩用氧化鈰和第氧化鑭,質(zhì)集量配比為1琴∶蹄1,其他實(shí)解驗(yàn)條件不變殊。易病從圖3色譜拾記錄的數(shù)據(jù)吃來看,氧化全還原反應(yīng)在攏低溫就開始槽,并隨著溫患度提高,反鴿應(yīng)加速進(jìn)行銅,表現(xiàn)在Ｎ抓Ｏ曲線持續(xù)良下降(ＮＯ弦被不斷還原怠),色譜檢夸測(cè)的Ｎ2數(shù)遲量在持續(xù)增耀加。在接500堅(jiān)℃蠶時(shí),ＮＯ的溜轉(zhuǎn)化率達(dá)到卷7.23%陵,此時(shí)Ｎ2森數(shù)量也增加拔到7.6%削。與Ｋ7Ｌ欣ａ和Ｋ7Ｃ寬ｅ相比較,徹復(fù)合體系的覺活性確實(shí)優(yōu)吳于單一氧化序物。頭版痰嚷伴清勒

將仿Ｋ7ＬａＣ爸ｅ焙燒至里800浙℃巨(記為Ｋ7嗎ＬａＣｅ8憑00),然離后,將焙燒戰(zhàn)后的催化劑純?cè)侔凑丈鲜黾し椒ê筒襟E典進(jìn)行試驗(yàn)。巾從圖4色譜亂記錄的數(shù)據(jù)嚼來看,經(jīng)過毅800吼℃席焙燒后的催躍化劑與腰500攤℃咽時(shí)制備的催莖化劑相比,霉幾乎喪失活佩性。但是,淋800制℃誰的高溫焙燒未不可能完全廳將催化劑表拾面相關(guān)的活間性位全部破果壞,當(dāng)固體菠的碳粒和Ｎ段Ｏ氣氛并存耕時(shí),少量殘雷存的活性位海有可能使催紗化反應(yīng)繼續(xù)怎進(jìn)行。因此戒,隨著溫度撥提高,ＮＯ墓的還原反應(yīng)警緩慢進(jìn)行,均還原產(chǎn)物Ｎ榴2的數(shù)量也霜在緩慢地增兼加。試驗(yàn)曲裁線正反映了型這樣一個(gè)實(shí)愿際情況。赴誤犯采悅趟

2奴.2ＸＲ附Ｄ分析或

圖離5為幾種催檔化劑的ＸＲ潛Ｄ圖譜的對(duì)撥比分析。Ｋ忌7Ｃｅ和Ｃ戲ｅＯ2具有迎完全相同的鐮結(jié)構(gòu),即立粱方體結(jié)構(gòu)。揭鉀鹽僅是覆淺蓋氧化物,朵而沒有與之舊強(qiáng)烈作用。我

幾繁種含鑭的催連化劑和Ｌａ畢2Ｏ3晶型冷結(jié)構(gòu)存在明撲顯區(qū)別。除描了表現(xiàn)有Ｃ由ｅＯ2的立口方體結(jié)構(gòu)外吼,ＸＲＤ圖瓦譜上還有Ｌ具ａ2Ｏ3與淡硝酸鹽之間罰由于強(qiáng)烈的胳相互作用而接形成的新譜盲峰。Ｌａ2莖Ｏ3經(jīng)過硝卵酸鹽處理后猴,特別是在脹2θ為15淘.698°陣,27.3撈575°,霸39.53卵6°和48沙.68°位慮置上,峰變甘得非常強(qiáng)勁浴和尖銳。這云說明硝酸鹽省與Ｌａ2Ｏ島3之間有著興強(qiáng)烈的相互互作用。而這脫些峰與硝酸世鹽的結(jié)構(gòu)無丑關(guān),因?yàn)榇呃浠瘎?Ｌ腫ａＣｅ經(jīng)過臣800腳℃肺焙燒后,這朝一峰仍然存洲在;同時(shí)可坡以觀察到,挽峰位置幾乎鋼沒有改變,睡說明在Ｌａ雙2Ｏ3晶體勇表面沒有鉀掌鹽晶型。鉀跳鹽仍是以非擠晶形式覆蓋返在Ｌａ2Ｏ沃3鈰晶體表符面,但不排納除鉀離子溶陰進(jìn)Ｌａ2Ｏ驕3晶格并形蕩成新的晶體程結(jié)構(gòu)。鵝飾比振掩擁

2.醒3ＦＴＩ侵Ｒ分析滲

對(duì)影比催化劑Ｋ芝7Ｃｅ與經(jīng)歲過狂500海℃瓦焙燒2ｈ后摘ＣｅＯ2的跟ＦＴＩＲ圖收譜(見圖6渴),可以看蓋到,除在1沿383ｃｍ嗓-1和82分5.1ｃｍ計(jì)-1處有較什強(qiáng)而尖銳的踢吸收峰,在狡1107ｃ萬ｍ-1等處克有弱的吸收集峰外,Ｋ7之Ｃｅ催化劑油與ＣｅＯ2渾具有非常相卷似紅外圖譜所。這些位置話與表面存在營(yíng)的某種硝基憐基團(tuán)密切相美關(guān)[9](泥ＮＯ2-存芬在位置13序70ｃｍ-賽1～147啊0ｃｍ-1編,1320榴ｃｍ-1～炒1340ｃ葬ｍ-1,8窮20ｃｍ-撐1～840芒ｃｍ-1)拒,或與表面潛堿性基團(tuán)吸燥附空氣中Ｃ找Ｏ2所形成安的ＣＯ3-稅2基團(tuán)相關(guān)欲[10]。避壽麻她椅

硝著酸鹽與Ｌａ繞2Ｏ3之間邀存在著強(qiáng)烈撲的相互作用娛(見圖7)組,這種作用拌不僅表現(xiàn)在蓄晶體結(jié)構(gòu)上丈,同時(shí)反映泥在表面基團(tuán)幅上。催化劑獵的晶體表面健化學(xué)結(jié)構(gòu)明世顯比Ｌａ2藍(lán)Ｏ3晶體表棒面復(fù)雜得多云。在360仿8ｃｍ-1呆,1505巡ｃｍ-1,門1461ｃ食ｍ-1,1都382ｃｍ膚-1,85啊5ｃｍ-1占和642ｃ稅ｍ-1位置混上得到大幅姥度強(qiáng)化,另視外,在25旗00ｃｍ-找1,236蹤9ｃｍ-1粱和1832久ｃｍ-1位厘置上形成微腦弱的新峰。賽班

經(jīng)過夫800促℃稻焙燒后,催戀化劑表面的逼基團(tuán)在36尚00ｃｍ-顧1處沒有明快顯的變化。工但在153盈0ｃｍ-1療～1320單ｃｍ-1位師置(包括1趟510ｃｍ伍-1,14掠62ｃｍ-聾1,135無3ｃｍ-1鉛)和855山ｃｍ-1位步置,活性基榮團(tuán)幾乎消失猾,而這些位御置從試驗(yàn)來疾看往往表現(xiàn)陽(yáng)對(duì)酸性基團(tuán)偉的吸附。因抱此,活性位截置的消失必丙然導(dǎo)致對(duì)Ｎ宗Ｏ化學(xué)吸附予和催化反應(yīng)降能力的根本附下降。講敗聾壽桌蹲敵抹

3徹結(jié)論載

ａ)側(cè)通過合理選尺擇催化劑,有可以利用發(fā)稈動(dòng)機(jī)燃燒排棄放產(chǎn)物中的筒ＮＯ實(shí)現(xiàn)除號(hào)去碳煙顆粒蜂物的目的;菊

ｂ垂)利用稀土齡氧化物負(fù)載找硝酸鹽實(shí)現(xiàn)榆了碳煙顆粒害物在ＮＯ氣富氛下的氧化貪,稀土氧化斬物實(shí)際上既馳作為優(yōu)良的鉗載體,同時(shí)坐也是優(yōu)良的芒催化劑;涂

ｃ)欄當(dāng)用氧化鑭迎作載體時(shí),現(xiàn)氧化鑭與硝挎酸鉀之間會(huì)俘發(fā)生非常強(qiáng)棋烈的作用,滾形成新的晶局型和表面基憑團(tuán);試驗(yàn)還民表明,氧化袍鈰和氧化鑭職的復(fù)合體系品比單一體系蟻更具優(yōu)勢(shì);惡

ｄ律)提高催化剃劑的高溫穩(wěn)瘋定性和化學(xué)喪活性是課題穿進(jìn)一步研究移的重點(diǎn)。雀改變缸內(nèi)渦狡流降低車用汽柴油機(jī)NO珠x和微粒排抄放甜【摘要】謎用噴氣式可果變渦流進(jìn)氣崗系統(tǒng)改變車臨用柴油機(jī)氣不缸內(nèi)的渦流扣水平，研究罷了渦流對(duì)柴作油機(jī)微粒（恥PT）和N略O(shè)x排放的要影響。結(jié)果礙表明，適度口降低低速小蒸負(fù)荷工況的批渦流水平。粥在對(duì)PT排抱放影響不大復(fù)的情況下，詞可以有效降瓦低NOx的皺排放量；低籠速大負(fù)荷工鎖況，適度提棚高氣缸內(nèi)的王渦流水平，寄在不至于過寶大提高NO配x排放的情回況下，可以忽有效降低P士T排放量。廈中速工況渦蜜流水平的變貞化對(duì)PT排吸放量影響不來大，而降低張中速小負(fù)何轎工況氣缸內(nèi)撈的渦流水平羨，可以有效玻降低NOx針的排放量。拜降低高速工歌況氣缸內(nèi)的航渦流水平，?？梢酝瑫r(shí)降乓低PT和N接Ox的排放優(yōu)量；扛美國(guó)康寧研灶發(fā)新型車用葛陶瓷載體節(jié)刪油減排泛美國(guó)康寧公支司日前推出枯新一代車用肝陶瓷右載體，這一澆產(chǎn)品具有超炎薄的蜂窩壁俯，能減少耗攪油量，并可民有效地降低富排放系統(tǒng)背浪壓，有助于爐控制腸車輛載的污染排放孩。皆

在擇日前舉辦的喇2007年奸國(guó)際大城市霉機(jī)動(dòng)車污染栗防治研討會(huì)她上，來自國(guó)疲內(nèi)外的專業(yè)黑人士就解決桌機(jī)動(dòng)車尾氣倡排放問題展運(yùn)開了研討哨。作為為全辱球旁汽油啟及級(jí)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)扶和車輛制造瘋商提供先進(jìn)嬸陶瓷載體以酸及顆粒靠過濾器草的供應(yīng)商，濁康寧公司中眉國(guó)區(qū)有關(guān)負(fù)彩責(zé)人表示，啟廢氣處理技戴術(shù)的改進(jìn)以遙及燃油質(zhì)量筑的提高，是良推動(dòng)我國(guó)控招制環(huán)境污染東的一個(gè)主要頁(yè)因素。億

據(jù)梳美國(guó)康寧公晚司環(huán)境礙科技濁部的蒂姆介救紹，為了從采技術(shù)上降低價(jià)車輛的污染擊排放，他們楚專門研制了么用于輕型汽畜車和輔柴油車策的陶瓷載體害。車輛的排驅(qū)放漢控制系統(tǒng)繼安裝這種陶鏡瓷載體后，校不僅可以降賓低系統(tǒng)的總努體成本，而翼且能夠提升帶發(fā)動(dòng)機(jī)性能陽(yáng)，從而減少耽尾氣排放。眼低排放中重椅型柴油機(jī)結(jié)吹構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)適1高效低執(zhí)排放中重型鹿柴油機(jī)結(jié)構(gòu)虎設(shè)計(jì)技術(shù)要煮求臂

高熔效低排放中紋重型柴油機(jī)穴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要蠅求是使發(fā)動(dòng)秩機(jī)滿足高效引低排放、高留PFP（氣煌缸內(nèi)的最高均燃燒爆發(fā)壓去力）、高T絕L（熱負(fù)荷臥）?；?/p>

一店般來說，歐績(jī)Ⅲ階段需要缺中重型柴油史機(jī)所應(yīng)承受垃的PFP值煉為150~全160ba旁r，歐Ⅳ則凳要達(dá)到18電0~210鳴bar。在者歐Ⅳ期間，渾采用EGR捉+DPF的寇排放控制技障術(shù)措施和采腸用SCR的喉排放控制技沸術(shù)措施在達(dá)診到基本相同補(bǔ)的性能排放渠（P&E）蘋所要求柴油兇機(jī)承受的P插FP值不同撒（見表1）衰。存

2儀高效低排熱放中重型柴賀油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)漂計(jì)處

實(shí)庫(kù)現(xiàn)柴油機(jī)高洋效低排放化輪、高PFP起化和高TL毒化有許多新探的、重要的俯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概寫念，特別是顏5C按（缸蓋、缸皺體、曲軸、冒連桿和凸輪恐軸）、5S冤（噴油系統(tǒng)育、配氣系統(tǒng)著、潤(rùn)滑系統(tǒng)賢、冷卻系統(tǒng)子和前后輪系礦）的結(jié)構(gòu)設(shè)亂計(jì)對(duì)于“三坊化”的實(shí)現(xiàn)晃有關(guān)鍵性的蜘影響，表2抱為受高效低桿排放和高P證FP影響的偏主要零部件冰及其設(shè)計(jì)概包念。搶描

2樸.1中重花型柴油機(jī)缸驢蓋的設(shè)計(jì)概刃念撿

高幣PFP化的河中重型柴油份機(jī)缸蓋設(shè)計(jì)笑首先要選擇傳對(duì)缸蓋剛度府影響較大的和缸蓋高度尺終寸；缸蓋結(jié)遲構(gòu)剛度可以盾通過結(jié)構(gòu)設(shè)豆計(jì)與材料優(yōu)硬化達(dá)到高效洲低排放、高遇PFP及高院TL的要求攤，在缸蓋內(nèi)頸部采用新型狗結(jié)構(gòu)（筋與撫壁的組合設(shè)冶計(jì)），將缸倆蓋底板所承么受的高壓力生及高熱負(fù)荷與傳遞到缸蓋尋頂面來分擔(dān)騙機(jī)械負(fù)荷及很熱負(fù)荷，提罵高缸蓋剛度機(jī)，降低變形聲。采用噴射冷制芯技術(shù)保坦障的缸蓋分脅層水套設(shè)計(jì)速方案，在缸喘蓋上鑄造噴恨油器套的設(shè)周計(jì)方案，可并以有效提高呆缸蓋的剛度苗。在底板與旅頂板之間還講可以采用“運(yùn)拱形”設(shè)計(jì)班結(jié)構(gòu)，提高賠缸蓋抗變形蝦能力。忘翻

采益用4氣門結(jié)釋構(gòu)以后，噴幟油器可以垂膀直中心布置冰，油嘴設(shè)計(jì)萍也相對(duì)簡(jiǎn)單伙，燃油噴霧謙與空氣可以趟更均勻混合陡，非常有利遺于降低微粒鬧排放，因此脫，4氣門將義是歐Ⅳ柴油息機(jī)氣缸蓋設(shè)獅計(jì)的必要技世術(shù)要素?！叭蕣W威”發(fā)動(dòng)余機(jī)采用4氣儲(chǔ)門的缸蓋結(jié)暫構(gòu)。好捧

在鞏“奧威”發(fā)頂動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)開股發(fā)過程中，贈(zèng)總結(jié)出了有寬效避免缸蓋塘開裂的“切日片分析”方架法。缸蓋水警流流場(chǎng)與水吧套結(jié)構(gòu)的“杏切片分析”竿是缸蓋設(shè)計(jì)寇分析中最為庸重要的環(huán)節(jié)軟之一。通過固對(duì)缸蓋水套浪計(jì)算流體動(dòng)淚力學(xué)（CF套D）分析，粗掌握缸蓋水古流流速的均忍勻性、關(guān)鍵素點(diǎn)流速等設(shè)偶計(jì)要素，為倘設(shè)計(jì)提供合緣理的水套結(jié)正構(gòu)，有利于曉滿足“三化呼”設(shè)計(jì)的要盼求，可為避活免鼻梁區(qū)開劫裂等失效故塵障提供指導(dǎo)逝。詢

2胳.2中重農(nóng)型柴油機(jī)缸阻體設(shè)計(jì)飲川

缸率體的設(shè)計(jì)首汁先要選擇合木適的機(jī)體結(jié)珍構(gòu)形式，對(duì)盾于缸體結(jié)構(gòu)頭的選擇，往純往采用龍門朋式缸體，為伙了提高結(jié)構(gòu)倍強(qiáng)度與剛度獸，避免音叉腎效應(yīng)，通常膨采用整體式裳主軸承蓋、額梯形框架或描主軸承蓋與褲梯形框架一挨體化的設(shè)計(jì)營(yíng)結(jié)構(gòu)。從“必三化”沒計(jì)民的要求來說檢，只有頂端蠅支撐濕缸套散最有利于減由小缸筒變形晃，“奧威”鳳發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)與計(jì)之初就確瞧定了頂端支澆撐的缸套方刷案，并在整攝機(jī)的運(yùn)行中吉獲得?廠較呢低的機(jī)油消營(yíng)耗和較小的陽(yáng)缸筒變形。虹缸體強(qiáng)度、跑剛度與其溫灶度場(chǎng)的分布駛密切相關(guān)，鉤采用新型雙似層缸體水套營(yíng)的設(shè)計(jì)能最邪大程度保障煙水流的均勻勤性，提高冷陳卻效率。冊(cè)

3撞結(jié)束語梳曬

高乖效低排放化幅、高PFP永化和高TL趨化是未來高采效低排放中裁重型柴油機(jī)芬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的遇3個(gè)最重要踢的挑戰(zhàn)和課啦題；明確了望三化對(duì)中重徑型柴油機(jī)的為具體要求和籍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的壩主要概念，鄙并應(yīng)用于“揉奧威”發(fā)動(dòng)常機(jī)的設(shè)計(jì)開閣：發(fā)過程中牛。蘭采用排氣循踏環(huán)技術(shù)改善街車用柴油機(jī)驚NOx的排料放特性熟【摘要】跨在增壓中冷芳直噴式柴油品機(jī)上，通過遇采用排氣再購(gòu)循環(huán)（EG魄R）的技術(shù)茄措施，分析向研究了EG淺R在不同條霧件下對(duì)柴油挨機(jī)NOx的飯排放特性及郊其工作過程敲的影響，指伶出了EGR找抑制NOx肺排放量的原周理和具體效湖率；周瑞士研制出迅新型天然氣膽汽車尾氣凈般化器添瑞士研究人拐員日前成功輪研制出一種誘新型汽車尾橡氣凈化器。仆配備了這種廟裝置的天然托氣汽車只排朽放很少量的圓氧化氮，從換而成為“世事界上最清潔循的汽車之一傭”。櫻

瑞耀士資訊網(wǎng)2迅8日?qǐng)?bào)道說垃，這一裝置貴是由瑞士聯(lián)燥邦材料測(cè)試騾與開發(fā)研究施所等機(jī)構(gòu)的行研究人員開尿發(fā)出來的。真研究人員對(duì)超現(xiàn)有汽車尾役氣凈化器的買設(shè)計(jì)理念進(jìn)郊行了創(chuàng)新，堅(jiān)結(jié)果使研制字出的新型尾訓(xùn)氣凈化器排僑出的氧化氮社濃度大幅度洋降低。商

據(jù)趴報(bào)道，3輛衛(wèi)配備這種新舍型尾氣凈化金器的普通天圾然氣汽車在個(gè)測(cè)試中已正深常行駛4.薦4萬公里。諒有關(guān)方面正艇在對(duì)測(cè)試結(jié)唇果進(jìn)行評(píng)估垮。夏降低柴油機(jī)蓮微粒及有害菊氣體的方法瞞一、柴油機(jī)拔微粒捕集器亮珠柴油機(jī)脹微粒捕集器稠（DPF）目是最有效的股柴油機(jī)排放種控制裝置，蓋可去除全部掛基礎(chǔ)碳煙微娃粒（超過9眼9％的微粒樂）與大部份輩有機(jī)碳。超勢(shì)過15萬輛丟的重型車輛護(hù)加裝了微粒冒捕集器。它勻們最適合1茶992型及曉更新的發(fā)動(dòng)稼機(jī)，但也可妙用于一些經(jīng)攀適當(dāng)系統(tǒng)設(shè)捆計(jì)和使用適嬌當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用引策略的老式覆的發(fā)動(dòng)機(jī)?？v

圖污3顯示DP貧F（柴油機(jī)公微粒捕集器湖）的示意圖聰。蜂窩狀的熊結(jié)構(gòu)與DO狗C相似只是建進(jìn)口與相鄰覽出口被交互的堵塞以形成影廢氣濾清。錘催化劑加在凈捕集器上或道捕集器前的批DOC上使暮微粒捕集器閘被動(dòng)的再生朝這樣通過催始化轉(zhuǎn)化器形罩成的N02巖不斷對(duì)碳煙看（Soot杏）進(jìn)行氧化咬。如果在超懇過一半的時(shí)堂間內(nèi)排放物芳溫度持續(xù)高邀于巾250℃糞，則通常會(huì)妻發(fā)生這種現(xiàn)吧象。這種微平粒捕集器通領(lǐng)常要求燃油據(jù)的硫含量低技于30pp煤m。在柴油押機(jī)燃油燃燒摔器或電加熱抄器中，可選餅擇一種用來澇將碳煙加熱生至氧化溫度喜。大多數(shù)有濁補(bǔ)充加熱器咱的系統(tǒng)不用始催化劑，所污以它們可用懇于含硫量更膨高的燃油。啊DPF系統(tǒng)要還可用作消恥聲器，用于且每輛車的成午本為250盟0～600柴0美元。由撒于微粒捕集網(wǎng)器還能截留楚再生過程中伏所不能燒掉嫌的無機(jī)灰（右大部份來自怠機(jī)油），所同以有時(shí)需將鉤微粒捕集器嶺從車輛中取就出吹干凈。也根據(jù)潤(rùn)滑油愁的消耗和潤(rùn)痰滑油灰的組大成，捕集器堅(jiān)的再生時(shí)間巾從城市大客鎮(zhèn)車的刻8萬km凱到長(zhǎng)途運(yùn)輸羨貨車的40駕萬km不等臘。校如果系呼統(tǒng)中有催化額涂層，DP補(bǔ)F去除PM農(nóng)、CO與H披C的功效非塘常顯著。圖嚷4對(duì)現(xiàn)代柴激油機(jī)所安裝酸的柴油機(jī)微百粒捕集器與惑柴油機(jī)氧化槳催化轉(zhuǎn)化器沉的性能進(jìn)行慮比較。微粒渾捕集器能去氏除超過90稍％的PM與彩HC以及幾蝶乎全部CO菠。DOC去薯除35％的摟PM、75皮％的HC及坡約80％的丈CO。窯燦二、成本有格效性梅用DO企C或DPF抽對(duì)現(xiàn)有的車嚴(yán)輛進(jìn)行改裝助從成本有效公性看非常不日錯(cuò)，可以認(rèn)語為是柴油機(jī)這車輛清潔化敲的首選措施舞。為說明成門本有效性，旁假設(shè)一輛菌7L披排量的19壟85型柴油璃機(jī)大客車的不排放量約為倦1g輪/kmPM盼，每年行駛蠢50000新km耽。在該大客歲車上安裝一良個(gè)DOC會(huì)處花費(fèi)700襲美元，但將好去除50％潑或更多的P壘M。這樣，扯每年去除每施噸PM的成古本低于28玉美元。如果去該柴油機(jī)由餐一臺(tái)價(jià)格約要為1500季0美元的新鍬的天然氣發(fā)漂動(dòng)機(jī)來取代芝，而且97就％的PM被榮去除掉，則鋼每年去除每臣噸PM的成肥本為306扣美元。用另流一個(gè)角度看避，同樣的成界本，用DO毛C改裝可去究除超過11輕倍的PM。授在另一個(gè)例隆子中對(duì)于排辰放量為證0.5g著/kmPM秧的1995顛型柴油機(jī)大顛客車來說，弱增添90％必效率柴油機(jī)肺微粒捕集器怖會(huì)花費(fèi)50當(dāng)00美元，比但天然氣發(fā)筐動(dòng)機(jī)的價(jià)格壁是1500取0美元。D朋PF去除P擊M的成本是摔222美元箏／t，而天乒然氣發(fā)動(dòng)機(jī)隨的去除PM厭的成本是6睬18美元/割t。上述例障子表明花相可同的錢，用屑DPF更新愚可取得2.疫8倍降低P騾M的效果。爹天然氣發(fā)動(dòng)袖機(jī)與柴油機(jī)立大客車都將跨變得很清潔烏，而對(duì)于某阿些有害物來絮說，柴油機(jī)春大客車會(huì)更惰清潔些。巧歐螞Ⅳ帥標(biāo)準(zhǔn)催化轉(zhuǎn)縮化器的進(jìn)氣透端管新技術(shù)潤(rùn)由于歐Ⅲ和協(xié)歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的途實(shí)施，為配沈合新型催化胞劑化學(xué)配方陜的使用，緊供耦合式催化粒轉(zhuǎn)換器、歧愛管式催化轉(zhuǎn)費(fèi)化器和增壓礦器耦合式催陸化轉(zhuǎn)換器得配到一定程度潤(rùn)的應(yīng)用。本闊文以為國(guó)內(nèi)綁某發(fā)動(dòng)機(jī)公纏司設(shè)計(jì)的歧辨管式催化轉(zhuǎn)用換器為例，天說明這類催暴化轉(zhuǎn)換器的森結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。子實(shí)現(xiàn)歐Ⅳ標(biāo)少準(zhǔn)的催化轉(zhuǎn)墾化器布置方調(diào)案分為3種使:緊禍合式統(tǒng)催化轉(zhuǎn)化器謝、歧管式催誤化轉(zhuǎn)化器、穿增壓器禍合炎式催化轉(zhuǎn)化蒜器。以國(guó)內(nèi)阿某公司設(shè)計(jì)欲的歧管式催何化轉(zhuǎn)化器為裳例說明這類風(fēng)轉(zhuǎn)化器的進(jìn)丹氣端管設(shè)計(jì)襪。踐設(shè)計(jì)進(jìn)氣端美管時(shí)應(yīng)重點(diǎn)濕考慮空間位煙置、結(jié)構(gòu)強(qiáng)丑度、耐熱性反、熱應(yīng)力分薪布、氣體流懷動(dòng)特性優(yōu)化亞等一。在滿竭足空間位置搏的基礎(chǔ)上，裂初步確定三春維模型。焊宇接式進(jìn)氣端抵管廣泛使用姐鐵素體不銹菊鋼SUS驗(yàn)409L濾材料，鑄造漸式進(jìn)氣端管指可采用鑰系微球墨鑄鐵如茶RQT-S例14Mo.赤歧管式催化機(jī)轉(zhuǎn)化器內(nèi)部冠的流動(dòng)特性洲遠(yuǎn)比其它形史式的催化轉(zhuǎn)答化器復(fù)雜，廉用計(jì)算流體襪力學(xué)(CF甘D)的方法詠可以計(jì)算該禿設(shè)計(jì)方案對(duì)曉氣體流動(dòng)的亮影響，如催黎化劑載體內(nèi)紛氣體流動(dòng)軸倡，向速率分隊(duì)布和催化轉(zhuǎn)脆化器內(nèi)氣體薯流動(dòng)的壓力匯損失。從而擦在設(shè)計(jì)中優(yōu)伸化其流動(dòng)特儀性，使化學(xué)僚反應(yīng)均勻發(fā)惱生在整個(gè)載制體內(nèi)。如對(duì)贈(zèng)于一臺(tái)4缸待發(fā)動(dòng)機(jī)來說桶，可通過修田改各歧管的幫軸線位置和靜管壁形狀來營(yíng)優(yōu)化設(shè)計(jì):窯將1號(hào)與2遵號(hào)歧管、3冤號(hào)與4號(hào)歧糖管部分結(jié)構(gòu)診合并，將共素用歧管截面助修改為橢圓回并設(shè)計(jì)了氣妨流擴(kuò)張角，墳增加了氣體塔混合膨脹區(qū)繼的體積。歧財(cái)管優(yōu)化后新狂的速率分布映圖顯示，1跟號(hào)缸和4號(hào)常缸排出氣體乖的軸向速率示等于平均速晚率的90%噴，2號(hào)缸和頸3號(hào)缸的情燈況更好。摟進(jìn)氣端管的干溫度、塑性各應(yīng)變分布用士CFD和F膨EA相結(jié)合仍的方法可以箱精確計(jì)算得受到。計(jì)算的才邊界條件是閑進(jìn)氣端管出件氣端為外流特場(chǎng)人口，為牙風(fēng)扇空氣流門量和空氣溫軋度;進(jìn)氣端消管進(jìn)氣端為乎外流場(chǎng)出口豆，為空氣的山靜壓和溫度易;進(jìn)氣端管詠外表面為壁勵(lì)面邊界條件漆。計(jì)算得出免進(jìn)氣端管結(jié)兇構(gòu)的溫度場(chǎng)拍和熱一機(jī)械黎應(yīng)力云圖。娘以上優(yōu)化設(shè)驚計(jì)需以完整梨的試驗(yàn)驗(yàn)證群來檢驗(yàn)，包儉括冷態(tài)變矩侄試驗(yàn)、加速小結(jié)構(gòu)耐久性汪振動(dòng)試驗(yàn)、愛水淬外部熱喊沖擊試驗(yàn)和閃內(nèi)部熱沖擊小試驗(yàn)。甘目前，具有烏熱-結(jié)構(gòu)應(yīng)夸力之間耦合央分析能力的施軟件包較多會(huì)，用CFD巾和FEA相賤結(jié)合的方法得可以精確計(jì)虧算催化轉(zhuǎn)換沒器的溫度分制布和塑性應(yīng)仿變分布。以躁進(jìn)氣端管為蜓例，首先計(jì)同算某特定轉(zhuǎn)案速、節(jié)氣門肯最大開度、春若干曲軸轉(zhuǎn)溫角下的進(jìn)氣遠(yuǎn)端管內(nèi)流場(chǎng)墊，得到進(jìn)氣幅端管內(nèi)壁的虧平均對(duì)流換安熱系數(shù)，計(jì)顛算的邊界條列件為進(jìn)氣端多管進(jìn)氣口為糟隨曲軸轉(zhuǎn)角托變化的流量負(fù)和溫度，出疾氣口為隨曲皇軸轉(zhuǎn)角變化挪的靜壓和溫尤度，其余為翻壁面邊界條形件和實(shí)際排濕氣溫度。然講后模擬實(shí)際婦車輛的外流睜場(chǎng)，得到進(jìn)列氣端管外壁借的對(duì)流換熱維系數(shù)。由于控歧管式催化群轉(zhuǎn)化器安裝周在車輛的前吃端，發(fā)動(dòng)機(jī)形在催化轉(zhuǎn)化徒器后端，外祖流場(chǎng)的空氣該流動(dòng)方向是婆車輛行駛方砍向的逆向，熄故計(jì)算的邊犯界條件為進(jìn)介氣端管出氣礦端為外流場(chǎng)歌入口，為風(fēng)鏟扇空氣流量牧和空氣溫度嶄，進(jìn)氣端管射進(jìn)氣端為外喪流場(chǎng)出口，綠為空氣的靜器壓和溫度，狂進(jìn)氣端管外除表面為壁面吐邊界條件。乞上述的計(jì)算插同時(shí)可以得違到進(jìn)氣端管搜的內(nèi)、外壁羊面溫度。將君CFD計(jì)算曲得出的傳熱竊系數(shù)和溫度隙場(chǎng)映射到三奔維模型上，必作為FEA掠模擬計(jì)算的很邊界條件，簡(jiǎn)最后計(jì)算進(jìn)秤氣端管結(jié)構(gòu)威的溫度場(chǎng)和熔熱-機(jī)械應(yīng)秧力。討催化轉(zhuǎn)化器巷歷經(jīng)冷態(tài)彎懂矩試驗(yàn)、加殺速結(jié)構(gòu)耐久待性振動(dòng)試驗(yàn)刻、熱振動(dòng)試危驗(yàn)、水淬外非部熱沖擊試頁(yè)驗(yàn)、內(nèi)部熱弟沖擊試驗(yàn)、互耐腐蝕試驗(yàn)諷后，如果沒允有失效產(chǎn)生爺，便可認(rèn)為寒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定琴型，進(jìn)入發(fā)輸動(dòng)機(jī)或車輛鼻的耐久性試肌驗(yàn)階段。以鎮(zhèn)上每個(gè)試驗(yàn)掏都會(huì)提供有移效的反饋來宜對(duì)現(xiàn)階段的凡設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)瓦化，這些驗(yàn)戀證試驗(yàn)與設(shè)屈計(jì)優(yōu)化反復(fù)足進(jìn)行，最終議確定了催化僵轉(zhuǎn)化器的結(jié)鉤構(gòu)。的汽車排放控慘制技術(shù)的研礙究聚內(nèi)容提要：捷本文分析了炕汽車排放污達(dá)染與人類生怠存環(huán)境的關(guān)陡系，介紹了化應(yīng)從發(fā)動(dòng)機(jī)哭燃燒、結(jié)構(gòu)澇設(shè)計(jì)、燃料液提供等技術(shù)霞及加強(qiáng)車輛趨維修保養(yǎng)、貿(mào)開發(fā)新型環(huán)殲保汽車等措?yún)R施著手，控招制汽車排放齡，減少大氣售污染。闊關(guān)鍵詞：汽買車

排放見控制

污鵲染

汽油平機(jī)暑隨著汽車工進(jìn)業(yè)的不斷發(fā)奧展，汽車的鉛保有量不斷摩增加，汽車仆在給人類帶酬來方便的同臣時(shí)，也對(duì)人扎們的健康和龍社會(huì)環(huán)境造隱成了危害。垮隨著我國(guó)國(guó)嬸民經(jīng)濟(jì)的持主續(xù)快速發(fā)展聞，大城市大后氣環(huán)境污染符變得日益突啦出。北京、零廣州、上海踩、重慶等大勒城市，單車胡污染物排放責(zé)量較大，導(dǎo)犬致市區(qū)的大定氣污染以機(jī)陰動(dòng)車為首要昨污染源。據(jù)溫環(huán)保部門的并研究結(jié)果，壯北京市機(jī)動(dòng)熊車排放對(duì)大夕氣污染物中態(tài)CO、HC朗、NO的分臂擔(dān)率分別為終63.4%類、73.5壁%和46%趣；上海市中摩心地區(qū)機(jī)動(dòng)死車排放對(duì)大叔氣中CO、敢HC、NO渣的分擔(dān)率分椒別為86%仍、96%和蔥56%。許慧多國(guó)家的大粱中城市的空爸氣污染有五址成以上來源匹于汽車所排撈出的廢氣。仇人類的生存亮環(huán)境已經(jīng)遭畫到嚴(yán)重污染解，生態(tài)平衡輩日趨惡化，農(nóng)且直接危害超到人們的健班康，而汽車牙已成為主要趣的污染源。嫂因此，必須協(xié)嚴(yán)格控制汽婆車的排放污哈染，研究汽恰車排放污染從的防治技術(shù)孟也成了當(dāng)前誦的重要課題饅。下面筆者盜對(duì)控制汽車玻排放污染的霸技術(shù)措施作麥一些介紹。仔1汽油機(jī)詞排放控制技躺術(shù)梯面對(duì)日趨嚴(yán)填格的排放法軟規(guī)，汽車排欄放處理技術(shù)近的發(fā)展也日遠(yuǎn)新月異，汽舒油機(jī)排放控眠制技術(shù)主要痰有以下幾種斃。毛1.1冷叨機(jī)時(shí)稀薄燃盈燒毅發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)驗(yàn)時(shí)，催化劑倡活性較差，紋不利于降低伯HC的排放溉。這時(shí)，降寧低HC的排搬放成為主要綿課題。在采麥用的方法中依，稀薄燃燒跨技術(shù)最為有寨效。為保證速空燃比(A央/F)的稀瓶薄化，在進(jìn)公氣口內(nèi)設(shè)置殿渦流控制閥謹(jǐn)，改善發(fā)動(dòng)愈機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)墻，提高充氣鳴效率；改進(jìn)余發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒連系統(tǒng)，合理冊(cè)組織燃燒室產(chǎn)內(nèi)的氣體流家動(dòng)，促進(jìn)火張焰?zhèn)鞑?，改度善著火穩(wěn)定謎性，使發(fā)動(dòng)途機(jī)在稀混合晉氣下維持穩(wěn)臨定燃燒，從去而降低HC陰的排放量。腦1.2減故少未燃HC話活塞的第一約道環(huán)岸脊(烈指第一道環(huán)朽槽至活塞頂犧之間的區(qū)域霉)和氣缸壁撓之間，燃燒脈的火焰不能雅達(dá)到，此區(qū)增域內(nèi)的未燃柿HC直接從既氣缸內(nèi)排出謹(jǐn)。提高第一嫩道活塞環(huán)的真位置，即減鬼小第一道活鏟塞環(huán)岸的高端度，可以減雄少活塞環(huán)與落缸壁間的容進(jìn)積，從而減策少未燃HC亦的排放。覽為減少活塞傻環(huán)槽的磨損拳，一般情況妨下，對(duì)活塞勤表面實(shí)施氧佛化鋁鍍膜處晴理，但由于侄在活塞表面芹易形成許多消細(xì)孔，被吸啟附的HC在酬發(fā)動(dòng)機(jī)排氣割行程時(shí)排出仔機(jī)外。為解領(lǐng)決這一矛盾估，在對(duì)活塞枯表面實(shí)施氧飽化鋁鍍膜處速理時(shí)，只對(duì)倡活塞環(huán)槽進(jìn)棕行處理，活磁塞頂面不進(jìn)脾行處理，有陣?yán)谶M(jìn)一步窄降低HC的鐮排放。盒1.3未劉燃HC的吸幅附凈化宣以沸泡石等輔為主要成分婆，作為HC徐吸附劑，在救催化劑活化宿前吸附HC墳，是減少未過燃HC的有水效辦法。吸樓附劑最重要政的性能是對(duì)懶HC的吸附薦率，吸附劑精含碳原子越陡多，吸附率國(guó)越好。對(duì)H