【正文】 配。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文柴油機(jī)排放顆粒后處理裝置設(shè)計[摘要]本次設(shè)計的目標(biāo)是運(yùn)用柴油機(jī)排放相關(guān)知識設(shè)計出過濾效率在98%以上的柴油機(jī)顆粒物過濾裝置（DPF）系統(tǒng)。接著結(jié)合汽車電子相關(guān)知識對整個系統(tǒng)進(jìn)行電控化以達(dá)到最優(yōu)化工作，這牽扯到大量的傳感器應(yīng)用知識，參數(shù)匯總計算，以及單片機(jī)技術(shù)。s national conditions and design requirements, the filter body use inexpensive and practical synthesis of cylindrical roll of barbed wire, recycled renewable heating system selected blowback, liquefied petroleum gas from the heating source (LPG). Knowledge of fluid dynamics calculations bined length and tube diameter and other dimensions. Regeneration System Selection mature gas burners and blowers, at the right sizes and filtering devices for assembly. Then bine the knowledge of the entire automotive electronic control systems in order to achieve optimal work, which involves a large number of sensor applications knowledge, parameter summary calculations, and microcontroller technology. Finally, this paper also designed several experiments to the design of the device to be optimized. Key words：Diesel particulate filter (DPF) Filter body Blowback heating Liquefied petroleum gas (LPG) Exhaust Pipe II目 錄1 緒論 12 機(jī)顆粒物的組成及生成機(jī)理 23 油機(jī)顆粒物排放后處理技術(shù)介紹 3 柴油機(jī)氧化催化器（DOC） 3 柴油機(jī)微粒捕捉器（DPF） 3 催化再生 4 噴油助燃再生 5 電加熱再生 5 反吹再生 5 微波加熱再生 6 連續(xù)再生 64 固定式反吹再生DPF總體設(shè)計 7 過濾體的選擇 7 再生系統(tǒng)各裝置的選擇 7 再生系統(tǒng)工作過程 85 各主要零件設(shè)計 14 過濾體總成設(shè)計 14 過濾體尺寸設(shè)計 14 過濾體殼體的選擇 14 排氣管設(shè)計 14 旁路系統(tǒng)的設(shè)計 15 旁路管尺寸設(shè)計 15 旁路單向閥的設(shè)計 16 旁路消聲器設(shè)計 16 反吹風(fēng)管設(shè)計校核 186 燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)選擇 22 燃燒器選擇和說明 22 22 鼓風(fēng)機(jī)的選擇 267 安裝后試驗方法 27 實驗器材 27 實驗方法 278 多空泡沫金屬新型過濾材料的介紹 29 泡沫金屬材料和陶瓷材料的對比分析 29 多孔泡沫金屬炭煙過濾機(jī)理分析 299 幾種過濾體分析方法 30 HappelKuwabara單元模塊分析 30 過濾體效率測試 30 過濾體的改進(jìn) 3110 關(guān)于我國未來DPF的應(yīng)用思考 32致謝 33參考文獻(xiàn) 341 緒論近年來，柴油機(jī)在汽車中的使用日益廣泛，轎車柴油機(jī)化也將是未汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，因為它與汽油機(jī)相比，具有良好的經(jīng)濟(jì)性、動力性和可靠性，以及較高的熱效率和較低的CO、HC 排放，但較高的NOx和顆粒物( PM) 排放成為限制柴油機(jī)發(fā)展的主要障礙?？刂撇裼蜋C(jī)對環(huán)境污染的首要任務(wù)是降低其NOx和PM 排放量。油品質(zhì)量的提高特別是硫含量的減少是降低柴油機(jī)PM排放的必經(jīng)之路。奧運(yùn)前夕,北京政府招標(biāo)100臺DPF,安裝在公交、環(huán)衛(wèi)、郵政等系統(tǒng)的柴油車上作試點,其中標(biāo)單位全為外企。碳煙形成的條件是高溫和缺氧。最后，碳煙基元堆積成微粒。3 油機(jī)顆粒物排放后處理技術(shù)介紹 柴油機(jī)氧化催化器（DOC）DOC以鉑和鈀等貴金屬作為催化劑，主要降低微粒排放中的SOF的含量，從而降低PM的排放。氧化催化器同時對于目前排放法規(guī)還未限制的有害成分（如多環(huán)芳香烴、乙醛等）都能凈化。另外燃料中的硫還會引起催化劑中毒，所以使用高硫柴油會極大的影響氧化催化器的凈化效果，還會降低催化器的壽命。催化器的高溫老化是不可逆的，而催化劑中毒后可以部分恢復(fù)活性。例如通過選擇低的SO2吸附載體材料和再多加一層無貴金屬負(fù)載的SO2阻隔層的方法，在不影響HC和CO轉(zhuǎn)化率的同時，降低了DOC中硫酸鹽的生成量，提高了催化劑的抗硫中毒性能。 微粒捕捉器關(guān)鍵技術(shù)不是PM的捕集，而是過濾芯材料和過濾體的再生。也可以把2種方案組合起來使用，以確保過濾器得到可靠的再生，維護(hù)PM過濾系統(tǒng)在壽命周期內(nèi)的正常工作。 催化再生催化再生技術(shù)是利用化學(xué)催化的方法降低微粒的反應(yīng)活化能，使其能在柴油機(jī)正常排氣溫度下進(jìn)行燃燒，實現(xiàn)微粒過濾器的再生。但是，燃油添加劑的燃燒產(chǎn)物金屬氧化物隨排氣流經(jīng)過濾體時，有一部分會沉積下來，積累在過濾體上的添加劑金屬燃燒產(chǎn)物會堵塞過濾體空隙，縮短過濾器使用壽命。再生系統(tǒng)很復(fù)雜，造價昂貴，而且容易出故障。 電加熱再生電加熱再生技術(shù)與燃油助燃再生技術(shù)相類似，但它是以電能代替燃油燃燒加熱空氣或廢氣來實現(xiàn)對過濾體的再生。因此這種再生技術(shù)系統(tǒng)比較簡單，可控性好，并且在柴油機(jī)任何情況下都能對過濾體進(jìn)行可靠的再生。該再生過程的最大特點是能將過濾體與微粒燃燒分開，因此該系統(tǒng)不存在過濾體由于微粒燃燒發(fā)熱而產(chǎn)生爆裂和燒熔等問題，另外也解決了不燃物質(zhì)在過濾體內(nèi)累積的問題。微波再生時在過濾體內(nèi)部形成空間分布的熱源，對過濾體進(jìn)行體積加熱。同時CRT系統(tǒng)帶來排放中的NO2比例升高問題，雖然排放法規(guī)是限定氮氧化合物總量，但是國外研究表明NO2毒性是NO的5～8倍，因此從真正清潔空氣保護(hù)環(huán)境而不僅僅是追求排放法規(guī)要求角度，應(yīng)用這一技術(shù)路線應(yīng)考慮如何降低NO2。本設(shè)計過程過濾體材料選擇金屬絲網(wǎng)，為了進(jìn)一步提高DPF的碳煙捕集率，提出了增加碳煙通過金屬絲網(wǎng)的捕集路程、減少金屬絲網(wǎng)線的間隙、以及改變金屬絲網(wǎng)的編制方法等方案。當(dāng)開發(fā)金屬絲網(wǎng)DPF 安裝在公交車后,必須預(yù)防的問題之一是假如流入高溫空氣中央導(dǎo)管被堵塞或者是由于何種原因DPF沒有及時再生時,捕集的大量碳煙將使得金屬絲網(wǎng)DPF的排氣背壓變的過高而導(dǎo)致公交車熄火。燃燒控制器系統(tǒng)中使用限位、聯(lián)鎖限制安全動作范圍，通過檢測燃燒裝置火焰的火焰監(jiān)測器，監(jiān)視燃燒狀態(tài)。燃燒控制器的作用是使燃料安全燃燒。當(dāng)所測溫度T大于Tmax時，說明燃燒溫度過高，有可能損壞設(shè)備，此時風(fēng)機(jī)關(guān)，停止燃燒，過熱報警，錯誤計數(shù)器加1，停止工作。由體積和直徑可以得出過濾體長度：L1=4Vcot/(2502302)=304mm，考慮到過濾材料對尾氣的阻力選L1=280mm 過濾體殼體的選擇 過濾體殼體由圓柱部分和圓錐部分構(gòu)成，壁厚=5mm和發(fā)動機(jī)排氣管一致。錐形部分大圓和圓柱部分螺栓連接，小圓部分和排氣管螺栓連接。CA所需的時間之比,則:L=12Ln/aT （L——排氣管長度,m； n——發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min ；aT——當(dāng)?shù)芈曀?m/s； 一般L =30～50176。 計算旁路的排氣壓力差： （1）排氣管到旁路管的突然間小壓力損失：△P=Hfg, Hf=,=查表得。== （ MP）所以管徑和管長對壓力降影響在合理范圍。（1）阻性消聲器的消聲原理和抗性消聲器完全不同，它是利用內(nèi)部的吸聲材料或吸收結(jié)構(gòu)的吸聲特性達(dá)到降低噪聲的目的。此種消聲器式一種利用聲波在消聲器內(nèi)部向前傳播時遇到截面發(fā)生變化使聲波發(fā)生反射的結(jié)構(gòu)。整個結(jié)構(gòu)采用全金屬的制造方式，所以溫度較高的地方一般使用抗性消聲器。阻抗消聲器顧名思義既有阻性消聲器的特點又兼?zhèn)淇剐韵暺鞯南暷芰?。?）微穿孔板消聲器一般是用較薄的金屬板制成，通過薄板上直徑較小的孔，形成高聲阻的吸聲元件。本次設(shè)計采用阻性消聲器，形式選圓形直管式，直徑D=150mm；進(jìn)氣管穿孔，管直徑d1=60mm,排氣管直徑d2=60mm。由圖得出管徑選則為外徑30mm壁厚5mm。則Le=15D=450mm,則相當(dāng)計算總長為L=450+410=850mm的管。代入數(shù)值=，L=1070mm，=100m/s，d=20mm，ρ=，得Mp 由此可得管徑和管長對壓力降影響很小。（4）耗電量；汽車的電瓶有限所以整個系統(tǒng)的耗電量要小，這對可靠性有較好的提高，也可以節(jié)能。通過示意圖和參數(shù)的分析應(yīng)選TBL 130PDACA這個型號。請保留本手冊以備需時之用。這種情況制造商不負(fù)責(zé)任。一定要把這些包裝材料收集好放在合適的地方以免污染環(huán)境。任何對于產(chǎn)品的維修均應(yīng)由百得授權(quán)的服務(wù)中心使用原廠配件來進(jìn)行。（7）對于所有可使用可選零件和組件(包括電氣)的設(shè)備，一定要使用