【正文】 摘 要柴油機(jī)的微粒排放不同程度地危害人類和破壞其生態(tài)環(huán)境，并分析各種技術(shù)的特點(diǎn)和存在問題關(guān)鍵字：環(huán)保性 動(dòng)力性AbstractDiesel emissions in different degrees of particles is harmful to human and disrupt its ecological environment, so the purification of diesel engine emission of particles increasingly concerned by people all over the world. This paper introduces the development of the diesel particulate emissions purification technology, and analysis of various technical features and problems Keywords: Environmental conservation dynamic property目 錄緒論 2167。 課題的來源 2167。 設(shè)計(jì)背景 2167。 柴油機(jī)微粒排放 2167。 國內(nèi)外發(fā)展的狀況 2167。 綜合分析以及設(shè)計(jì)目的 3167。 柴油機(jī)微粒排放的主要凈化措施 4167。 4167。 機(jī)外凈化措施 6167。 11第二章 燃料方面的控制措施 12167。 12167。 燃油的改性 14第三章 柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù) 15第四章 柴油機(jī)尾氣后處理技術(shù) 23第五章 結(jié)論與展望 29167。 29167。 存在的不足 30167。 展望 30致 謝 32參考文獻(xiàn) 33附錄一 34附錄二 1緒 論167。 課題的來源本課題《基于 CATIA 的汽車齒輪庫建模方法研究》來源于湖北汽車工業(yè)學(xué)院汽車工程系汽車教研室。167。 設(shè)計(jì)背景167。 柴油機(jī)微粒排放柴油機(jī)排放物中的有害成分主要有c0、IlC、NO:、微粒等，而微粒的成分主要包括碳煙顆粒(占30%)、可溶碳?xì)溆袡C(jī)物(占35%)、硫及水(占35%).由于排放的微粒比表面積大、吸附力強(qiáng)(吸附有多環(huán)芳香烴、苯并花等)且微粒直徑小()、重量輕，故能長時(shí)間懸浮在大氣中，易被人體吸人并沉積在肺胞中，世界各國對柴油機(jī)微粒排放的限制越來越嚴(yán)格，由于噴人燃燒室的嫩料與空氣混合不完全，高溫燃料及嫩氣歷經(jīng)高溫聚合及分解反應(yīng)，產(chǎn)生了高分子量的HC，經(jīng)過進(jìn)一步的凝聚作用，產(chǎn)生了碳煙顆粒，雖大部分在隨后的富氧區(qū)燒掉，但終究因混合不完全仍有約1%的碳煙顆粒沒被燒掉，，目前世界各國都在積極開發(fā)減少柴油機(jī)微粒排放的技術(shù)措施.167。 國內(nèi)外發(fā)展的狀況 柴油機(jī)具有高熱效率、大功率等特點(diǎn)，有著良好的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，在工程機(jī)械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如壓路機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)等都是以柴油機(jī)作為動(dòng)力。雖然柴油機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是其所排放的尾氣中有害成分較多，主要有HC、CO、SO、NO和PM（微粒）。尤其是在施工現(xiàn)場，由于工程機(jī)械和運(yùn)輸車輛來往比較頻繁，加之通風(fēng)條件的限制，這些工程機(jī)械排放的有害氣體嚴(yán)重超標(biāo)且會彌漫于整個(gè)上作面，極大地危害了施工人員的身體健康和施工的正常進(jìn)行，因此，對柴油機(jī)排放的尾氣進(jìn)行控制和凈化具有十分重要的意義167。 綜合分析以及設(shè)計(jì)目的隨著世界汽車對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放提出了更高要求和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，柴油機(jī)被公認(rèn)為節(jié)能的代表和減少汽車尾氣排放污染的有力工具，汽車柴油化也是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一大趨勢。本文結(jié)合當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r，論述了缸內(nèi)直接噴注技術(shù)和柴油化趨勢是未來車用發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向。 柴油機(jī)的開發(fā)焦點(diǎn)已由傳統(tǒng)的優(yōu)先考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性和耐久性逐步轉(zhuǎn)為目前的優(yōu)先考慮環(huán)保的要求，即以優(yōu)先保護(hù)好人類賴以生存的地球環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)去考慮采用何種技術(shù)，去評價(jià)其先進(jìn)性。 優(yōu)先考慮柴油機(jī)排放、噪聲對環(huán)境的影響問題，與過去相比也有不同柴油機(jī)微粒的排放控制技術(shù)已成為柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展中的核心之一,特別是排氣后處理技術(shù)的研究。 論文介紹了柴油機(jī)微粒排放...通過比較分析與研究當(dāng)前微粒捕集器的再生技術(shù),可以得出這樣的結(jié)論:單純的采用某一種再生技術(shù)都有其不足之處微粒（PM）是柴油機(jī)廢氣中一種有害的物質(zhì)。根據(jù)美國EPA的定義柴油機(jī)的排氣微粒是指：℃以下的柴油機(jī)排氣流過帶聚四氟乙烯樹脂的濾紙時(shí)，被濾紙所過濾下來的所有物質(zhì)。柴油機(jī)排氣微粒分析是研究柴油機(jī)燃燒過程的一個(gè)重要手段，也是研究和防治發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣造成的環(huán)境污染所必不可少的重要內(nèi)容。針對柴油機(jī)微粒的排放，世界各國各地區(qū)制定了相應(yīng)的排放控制法規(guī)。了解柴油機(jī)微粒的產(chǎn)生機(jī)理，熟悉微粒的測試原理及注意事項(xiàng)，如何依照法規(guī)完成對柴油機(jī)微粒排放的測試，并對柴油機(jī)微粒排放水平作出合理的評價(jià)是該實(shí)驗(yàn)的主要目的。 167。 柴油機(jī)微粒排放的主要凈化措施167。機(jī)內(nèi)凈化著眼于降低燃燒室內(nèi)碳粒初始粒子的形成、通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)或增加附加裝置達(dá)到微粒凈化的目的.，也是研究的熱點(diǎn)，、噴油嘴端壓力、，增加噴油嘴孔數(shù)、采用電控技術(shù)和提高噴射壓力可以使燃油在燃燒室內(nèi)更均勻地分布，減少燃油碰壁，將有利于減少微粒排放，但會引起N0，的增加。，日本、美國都在研究預(yù)混合燃燒方式的柴油機(jī)，這樣，可使燃油與空氣充分混合，盡量避免在高溫缺氧情況下燃油裂解成碳粒的可能性。，提高了進(jìn)氣速度，低轉(zhuǎn)速時(shí)要求較高的進(jìn)氣旋流。，使發(fā)動(dòng)機(jī)性能及微粒排放特性在整個(gè)范圍內(nèi)得到優(yōu)化。，使活塞上的嫩燒凹坑和缸蓋上的噴油嘴布置在燃燒室中央，改善了進(jìn)氣渦流和油霧分布，使燃燒狀況明顯優(yōu)化，同時(shí)也改善了活塞和噴嘴的冷卻條件，從而減少微粒排放:、可減少摩擦阻力、降低機(jī)油耗量，從而減少微粒排放二. 進(jìn)氣增壓與空氣冷卻技術(shù)進(jìn)氣增壓與中冷可以增加進(jìn)氣量，這樣姍料在最大扭矩時(shí)可以得到充分的氧，而避免達(dá)到臨界空燃比。使用變截面增壓器(vCT)并配合先進(jìn)的控制系統(tǒng)，可有效地降低微粒排放量三. 降低機(jī)油消耗量在柴油機(jī)排放的微粒中，未燃機(jī)油占很大比重，須對活塞、活塞環(huán)、缸套等零部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并進(jìn)行配合間隙的優(yōu)化研究，特別是熱變形條件下的研究，以達(dá)到降低機(jī)油消耗的目的四. ，柴油中的硫約有98%轉(zhuǎn)化為S0。，其余的2%:被進(jìn)一步氧化并與嫩燒過程中生成的HZO結(jié)合，(如C‘50‘等)，%%時(shí)，微粒排放量將減少8%~10%，%。，即微粒排放量隨燃油比重的增加而增加:，這樣由于油中水的急劇汽化使油滴變得更加細(xì)小，有利于擴(kuò)散然燒，可有效降低微粒排放167。 機(jī)外凈化措施機(jī)外凈化即排氣后處理，將柴油機(jī)排氣引人專門的后處理裝置中，即用耐高溫的過濾材料制成特定結(jié)構(gòu)的過濾體，將排氣中的微粒截留在過濾體內(nèi)，:，排氣阻力盡可能小。，能承受很高的熱負(fù)荷。e適應(yīng)再生的要求.目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的過濾材料有壁流式蜂窩陶瓷、泡沫陶瓷、柴油機(jī)排氣阻力增加、，當(dāng)柴油機(jī)在最大負(fù)荷、轉(zhuǎn)速的工況下，氣缸排氣口的溫度可達(dá)到500一600℃，此時(shí)柴油機(jī)排氣微粒開始迅速氧化、升溫直至著火燃燒，以此減少微粒，從而達(dá)到過濾體的排氣阻力和過濾效率恢復(fù)到原來的水平，即過濾體的“再生”.目前過濾體的再生方法主要是:“熱再生”，即利用全負(fù)荷再生、噴油助燃再生、電加熱再生、電自加熱再生、節(jié)流再生等，此外，也開發(fā)了如逆向噴氣再生、振動(dòng)再生等非加熱再生方法，也就是利用外部熱源使積存在過濾體內(nèi)的微粒升溫、自燃，以減少過濾體內(nèi)的微粒.一．柴油機(jī)排放后處理系統(tǒng)柴油機(jī)微粒后處理系統(tǒng)是利用泡沫陶瓷過濾微粒，并利用微波對濾體進(jìn)行再生1 . 泡沫陶瓷過濾體將陶瓷原料配制成泥漿，并在聚醋或聚醚泡沫塑料內(nèi)浸演成型。泡沫陶瓷內(nèi)部由許多小孔(稱為“氣室”)組成，每個(gè)氣室通過窗口與多個(gè)鄰室相連，由于微粒直徑遠(yuǎn)小于氣室直徑，從而有利于再生，且泡沫陶瓷各向同性，再生時(shí)熱應(yīng)力小，不易造成熱損壞，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)疏松,強(qiáng)度低，在排氣沖擊和機(jī)械振動(dòng)條件下易出現(xiàn)損壞。 圖22 .，但微粒對微波的吸收能力卻是陶瓷的100倍以上，因此，在微波再生過程中，微粒是主要的被加熱對象，這種選擇加熱特性對于提高能量利用率、延長過濾體壽命、提高再生效率都是十分有利的。，引起被加熱物質(zhì)分子偶極子高速振動(dòng)的摩擦，微波再生具有加熱迅速、均勻的特性，使再生過程能量利用率高，、微波源、車用電源和自動(dòng)控制系統(tǒng)四部分組成(圖3)，柴油機(jī)工作時(shí)