柴油機排放污染物及凈化措施畢業(yè)設(shè)計論文(完整版)
【正文】 、提高噴油壓力 23 NOx 和PM的生成機理 5 柴油機的電子控制和綜合管理是有效解決這一問題的最佳途徑，也是使各種機內(nèi)凈化措施得以充分發(fā)揮效用的保證。汽車已成為影響人口稠密 、交通發(fā)達(dá)的大城市的重要污染源 。表 1 中國車用壓燃式發(fā)動排氣污染物排放限值PM/g(kW*h)1實施日期 實驗類型19971001 形式認(rèn)證生產(chǎn)一致19981001CO/g(kW*h)1HC/g(kW*h)1NOX/g(kW*h)1功率≤85kW功率＞85kW性20000901 形式認(rèn)證生產(chǎn)一致20010901性20030901 形式認(rèn)證生產(chǎn)一致20040901性3 NOx和PM的生成機理 NOx的生成機理及影響因素NOx是燃燒過程中形成的多種氮氧化物 ,如NO、NON2ON2O5等，在內(nèi)燃機中主要是NO，其次是 NO2。鏈的形成與中斷O + N2 ? NO + NPM可分成可溶性有機物與不可溶性有機物兩 部分。DEM的自燃性很好，可作為單燃料直接代替柴油 ；能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機高效 、柔和壓縮燃燒，具有與柴油機相同或略高的動力性和經(jīng)濟(jì)性能 ；最突出的優(yōu)點是DEM能夠徹底消除排煙和實現(xiàn)超低排放 ，NOx 排放比柴油機低30%以上,若同時采用廢氣再循環(huán)時,可將NOx排放進(jìn)一步降低到一般柴油機的 50%,達(dá)到NOx和PM的同時降低。 柴油中加入富氧添加劑碳酸二甲酯（DEC）是一種含有高比例氧的物質(zhì) ，常溫下為液態(tài)，可與柴油以任意比例混合。預(yù)混稀薄燃燃燒方式目前還處于研究階段 ，離實用還有一定距離 ，但是前景非?？捎^。若兩種措施同時應(yīng)用 、進(jìn)行合理調(diào)配后 ，NOx和PM排放都會同時降低。EGR降低了燃燒放熱速度，燃燒溫度隨之下降，從而有效地減少NOx的生成。吸附還原型三元催化劑的活性成分是貴金屬和堿土金屬 （或稀土金屬），其工作過程分為兩個階段，即吸附和還原。斷續(xù)加熱再生，即DPF每工作一段時間后，采用電加熱或燃燒器加熱消除 PM的方法，PM氧化的要素是高溫、富氧和氧化時間。盡管世界各主要汽車與發(fā)動機公司開發(fā)的新一代柴油機各有特點，但大體上反映了以下發(fā)展趨勢：一是直噴式柴油機的比例不斷提高，采用直噴式柴油機的缸徑不斷降低。四是排氣再循環(huán)（EGR）與排氣后處理技術(shù)（機外凈化）。隨著電控技術(shù)的發(fā)展，柴油機的工作也不斷向綜合優(yōu)化與智能化控制方向發(fā)展，性能不斷改善，應(yīng)用也會日益廣泛。因此，積極引進(jìn)與開發(fā)包括轎車柴油機在內(nèi)的車用柴油機，乃是我國汽車工業(yè)面臨的一項十分重要而艱巨的任務(wù)。柴油機的排氣后處理技術(shù)比汽油機困難，但是國外在微顆粒過濾及其再生技術(shù)與 NOX催化還原技術(shù)方面已取得了長足的進(jìn)步，可以適應(yīng)未來歐 IV 排放法規(guī)的要求?？巳R斯勒公司用于 SMART 車的 BENZOM660 機（D/S=，3 缸，排量 升），大眾的 LUPO 機（D/S=，3 缸，排量 升）。由柴油機排出的廢氣首先經(jīng)過一個氧化催化器，在CO和HC被凈化的同時，NO被氧化成NO2。當(dāng)處于還原階段時，通過人為短時間使混合氣變濃 （例如，在排氣管中噴入柴油，或增加噴油量），形成還原氣氛，作為還原劑的CO、HC和H2與從堿土金屬表面析出的NO2反應(yīng)，生成COH2O和N2，同時使堿土金屬得到再生，此階段也稱為催化劑的再生過程。因此，EGR率必須根據(jù)發(fā)動機工況要求進(jìn)行控制 。為了同時降低NOx和PM的排放也可采用多次噴 射的方法，即先導(dǎo)噴射和主噴射結(jié)束后再噴入少量的燃油形成過后噴射 ，過后噴射可促進(jìn)碳煙的氧化，降低PM的排放。推遲噴油時 ，因初期噴油更接近上止點 ，故缸內(nèi)壓力、溫度較高，滯燃期縮短，其結(jié)果是速燃期的
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