柴油车关键技术研究与开发.PDFVIP

柴油车关键技术研究与开发 (本文已有删节) 王大祥 中国汽车技术研究中心催化净化工程中心 主要内容 柴油车排放特性综述 绿色柴油发动机技术进展 柴油车排放后处理关键技术 柴油车氧化催化剂关键技术 适应国内市场的排放后处理技术 催化净化工程中心目前科研进展 1-1 柴油车优点(与汽油车相比) 柴油车优点： 功率强劲，功率范围广 可靠性好、使用寿命长 续航能强 热效率高 燃烧经性好 排放低，温室气体排量小 清洁机动车技术发展趋势 NOx + Reductive → N2 + oxides (prefer) NO + Reductive → N O + oxides x 2 1-2柴油车排放特性 •HC、CO的排量约为汽车的1/10 •NOx的排量与汽车相当 •微粒物的排量比汽车高 •CO2的排量约比汽车低30-40% •排气温度低 主要污染物为 NOx和PM 。两者 存在“trade off”的 关系。 1-3 柴油车污物物形成机理 生成机理 在高温缺氧区产生大量碳烟； 在高温富氧区产生大量的氮氧化物。 重质烃在高温缺氧条件下，直接脱氢碳 化成焦炭状碳粒，粒度一般比较大(固相) 轻质烃经气化-蒸发-冷凝-聚集成气相析 出型碳粒，粒度相对较小(液相) 燃烧调整 在燃烧前期应避免高温缺氧，以减少 碳烟生成； 而燃烧后期应保证高温富氧，以加速 碳烟氧化。 柴油机通过控制喷油量来实现功率的改变，其燃烧过程远比汽油机复杂，控制 难度极高，微小的差别都会使排放特性有很大的变化。这决定了柴油机排放控制系 统在开发初期就必须与柴油机的开发过程相结合 燃烧过程可分为四个阶段：着火落后期、速燃期、缓燃期及后燃期。 1-4柴油车PM 的主要成份 柴油机微粒的组成 主要成分 质量分数 干碳烟(Dry Soot，DS) 40-50% 可溶性有机成分(SOF, Soluble Organic Fraction) 35-45% ( ) 5-10% 硫酸盐包括水 SOF 的组成 类别 主要组成成分 有机酸 芳香族或脂肪族化合物，酸官能团，苯酚和羧酸 有机碱 芳香族或脂肪族化合物，碱官能团，胺 烷烃 直、支链脂肪烃，