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1、王江鈴:利用機(jī)外廢氣凈化技術(shù)降低柴油機(jī)排放的試驗(yàn)研究薛^必—爿lj已J己。巴—弛—%8設(shè)計(jì)研究8qr—of—jf—々f—々f—々f—o耐利用機(jī)外廢氣凈化技術(shù)降低柴油機(jī)排放的試驗(yàn)研究StudyforExternalExhaustGasCleaningTechnologyonaDieselEngineforReducingEmission王江鈴(浙江新柴股份有限公司)[摘要]針對(duì)增壓直噴柴油機(jī)開展全面凈化的研究,設(shè)計(jì)了一套廢氣再循環(huán)(EGR)結(jié)合機(jī)外廢氣凈化(EGC)系統(tǒng),該系統(tǒng)能在柴油機(jī)較寬轉(zhuǎn)速和負(fù)荷范圍內(nèi)有效凈
2、化廢氣排放。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出EGR結(jié)合EGC技術(shù)在降低柴油機(jī)的廢氣排放方面具有很大突破。(關(guān)鍵詞]增壓直噴柴油機(jī)廢氣再循環(huán)廢氣凈化排放Abstract:Thetechnologyaboutcleaningexhaustgasemissionhasbeenresearchedandusedinaturbochargeddirect—injecteddieselengine.AnExhaustGasRecirculation(EGR)withEx—ternalExhaustGascleaning(EGC)syste
3、mhasbeendesignedandthissystemcanreduceemissiononalargescaleofvelocityandload.Accordingtotheresultsoftheexperiments,ithasprovedthatEGRwithEGCsystemcanperformagreataspectatreducingdieselemissionconsiderably.Keywords:TurbochargedDirect—InjectedDieselEngineExhau
4、stGasRecirculation(EGR)ExhaustGasCleaning(EGC)Emission1刖昌隨著目前柴油車的日益增多,柴油機(jī)排出廢氣對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染問題很突出。柴油機(jī)的CO和HC排放量相對(duì)汽油機(jī)來(lái)說要少得多,但NOx與汽油機(jī)在同一數(shù)量級(jí),而微粒(PM)和碳煙的排放要比汽油機(jī)大幾十倍。因此柴油機(jī)的排放控制重點(diǎn)是NOx與微粒。降低微粒和碳煙排放與改善柴油機(jī)燃燒是一致的,不過NOx排放往往與之矛盾,這就為柴油機(jī)的排放控制造成特殊的困難。廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)可有效降低柴油機(jī)NOx排放口’2
5、]。柴油機(jī)的微粒凈化多采用機(jī)外后處理方式,而柴油機(jī)排出的一氧化碳和未燃碳?xì)浠衔锏膬艋瘋?cè)重于柴油機(jī)機(jī)內(nèi)的研究,機(jī)外后處理方法的研究頗少。在對(duì)柴油機(jī)排氣微粒凈化的同時(shí),也不能忽視對(duì)一氧化碳和未燃碳?xì)浠衔锏膬艋?。為此,本文采用EGR結(jié)合機(jī)外廢氣凈化(EGC)技術(shù),針對(duì)降低柴油機(jī)NOx、HC、cO和微粒排放的問題開展試驗(yàn)研究。本文的研究對(duì)象為一直列4行程增壓直噴中冷柴油機(jī)。該柴油機(jī)缸徑90mm,行程1()0mm,總排量2.54L,壓縮比17.5,標(biāo)定功率/轉(zhuǎn)速65kW/3200r*min~,最大扭矩/轉(zhuǎn)速220N*
6、m/(2000~2200)r*min~,中冷器出口最高進(jìn)氣溫度(50±1)℃,怠速轉(zhuǎn)速(770~830)r/min。2EGC系統(tǒng)組成及功能根據(jù)柴油機(jī)排氣廢氣的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了柴油機(jī)排出廢氣凈化系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的柴油機(jī)廢氣凈化系統(tǒng)由捕集器、燃燒凈化器組成,與EGR子系統(tǒng)共用一個(gè)ECU,凈化系統(tǒng)如圖3所示。當(dāng)廢氣的溫度小于700℃時(shí),ECU控制液化石油氣(LPG)閥門開啟和點(diǎn)火線圈開始工作,液化石油氣與空氣混合氣燃燒,始終保持燃燒凈化器中廢氣的溫度為700℃[53以上,此溫度對(duì)微粒、HC、CO的凈化效果比較好。捕集器通電一段
7、時(shí)間后,按照預(yù)先在ECU中設(shè)定好的時(shí)間間隔,捕集器電極切斷,同時(shí)齒輪電機(jī)啟動(dòng),定時(shí)刮刷轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),將微粒刮入燃燒凈化內(nèi)燃機(jī)與配件2014年第2期器。當(dāng)定時(shí)刮刷轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈后齒輪電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),捕集器的電極又接通,又開始捕集,此時(shí)完成一個(gè)工作循環(huán)。當(dāng)燃燒凈化器中廢氣的溫度為900℃以上時(shí),溫度傳感器信號(hào)反饋到ECU,LPG閥門關(guān)閉,燃燒結(jié)束。該廢氣凈化系統(tǒng)中的捕集器和燃燒凈化器的通道直徑略大于排氣管的最大直徑,在排氣管中沒有或微有背壓產(chǎn)生。因此,其對(duì)該型號(hào)柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性無(wú)大影響?!?一—上一11;i·止—i
8、L、—』L1、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣總管2、電機(jī)3、電機(jī)控制器4、捕纂器電源開關(guān)5、捕集器絕緣板6、溫度傳感器7、Ecu8、燃燒凈化置9、點(diǎn)火時(shí)問控制器1I)、點(diǎn)火線圈1l、火花塞12、空氣泵閥門13、電豫負(fù)極14、電源正極15、捕集器16、齒輪刑17、液化石油氣閥門圍3柴油機(jī)EGc子系統(tǒng)示意圖2.1捕集器柴油機(jī)的排出微粒的后處理技術(shù)主要有過飽和水蒸汽技術(shù)、靜電技術(shù)、過濾技術(shù)及旋風(fēng)分離技術(shù)。目前柴