《发动机原理》第六章 柴油机混合气形成和燃烧(第19次课)

1、上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统1）位置式喷射系统）位置式喷射系统 1. 位置式喷射系统位置式喷射系统 机械机械/电控电控 都属于泵管喷嘴型结构；都属于泵管喷嘴型结构； 喷油泵是核心部分；喷油泵是核心部分； 喷油器只起喷油作用，供油压力控制；喷油器只起喷油作用，供油压力控制；喷油泵按结构分为直列泵和分配泵。喷油泵按结构分为直列泵和分配泵。上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统1）位置式喷射系统）位置式喷射系统l控制：滑套相对柱塞的位移控制：滑套相对柱塞的位移改变供油始点改变供油始点供油供油预行程预行程在一定范围内

2、实现供油时刻的任意控制在一定范围内实现供油时刻的任意控制 a) 停油位置停油位置 b) 部分负荷供油位置部分负荷供油位置 c) 全负荷供油位置全负荷供油位置柱塞套柱塞套进、回油孔进、回油孔柱塞柱塞螺旋槽螺旋槽测量控测量控制齿杆制齿杆上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统1）位置式喷射系统）位置式喷射系统上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统1）位置式喷射系统）位置式喷射系统喷油过程喷油过程喷油泵喷油泵端燃油端燃油压力压力喷油器端喷油器端燃油压力燃油压力喷油器针喷油器针阀升程阀升程、喷射延迟阶段喷射延迟阶段从柱塞上控制边

3、缘或顶面刚遮盖进油孔的从柱塞上控制边缘或顶面刚遮盖进油孔的供油始点供油始点Op到针阀开启的喷油始点到针阀开启的喷油始点O0的一的一段曲轴转角；段曲轴转角；、主喷射阶段、主喷射阶段从喷油始点从喷油始点O0起到喷油泵回油造成喷油泵起到喷油泵回油造成喷油泵端的燃油压力开始下降的时刻为止的一段曲端的燃油压力开始下降的时刻为止的一段曲轴转角轴转角 、喷射结束阶段、喷射结束阶段从喷油器端的燃油压力开始降低的时刻起到从喷油器端的燃油压力开始降低的时刻起到喷油器针阀完全落座停止喷油为止喷油器针阀完全落座停止喷油为止 上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统1）位置式喷射系统

4、）位置式喷射系统供油规律供油规律喷油规律喷油规律存在的问题存在的问题：供油规律与喷油规律不同；供油规律与喷油规律不同；出现不正常喷射现象：出现不正常喷射现象： 二次喷射；喷油压力波动二次喷射；喷油压力波动滴油现象；高压密封滴油现象；高压密封断续喷射；针阀周期跳动断续喷射；针阀周期跳动隔次喷射；隔次喷射；2循环喷循环喷1次次上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统2）时间）时间-压力式电控喷射系统压力式电控喷射系统 特点：不断高压化特点：不断高压化 典型类型：高压共轨系统、泵喷嘴和单体泵三种典型类型：高压共轨系统、泵喷嘴和单体泵三种 1. 高压共轨系统高压共轨

5、系统高压共轨系统特点：高压共轨系统特点：p结构上：把泵结构上：把泵-管管-喷嘴三个单元，按各自功能相互喷嘴三个单元，按各自功能相互独立起来独立起来充分充分提高控制自由度。提高控制自由度。p功能上：实现高压喷射；功能上：实现高压喷射；喷射压力、喷射时刻、喷射压力、喷射时刻、喷油规律达到可直接调控喷油规律达到可直接调控放热规律可控制。放热规律可控制。 上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统2）时间）时间-压力式电控喷射系统压力式电控喷射系统1. 高压共轨系统高压共轨系统 各单元的作用：各单元的作用： 高压泵：按一定速率向共轨供油，保证轨压恒定高压泵：按一定速率

6、向共轨供油，保证轨压恒定 供油原理：多山凸轮供油原理：多山凸轮每转供三每次每转供三每次供油频率供油频率 与喷射频率一致与喷射频率一致 共轨的作用：将高压泵提供的高压油蓄压共轨的作用：将高压泵提供的高压油蓄压按恒定压力均按恒定压力均匀分配到各缸喷油器。匀分配到各缸喷油器。 喷油器的主要作用：根据喷油器的主要作用：根据ECU的控制指令完成定量、雾的控制指令完成定量、雾化及喷油规律的控制。化及喷油规律的控制。 上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统2）时间）时间-压力式电控喷射系统压力式电控喷射系统1. 高压共轨系统高压共轨系统 高压共轨喷射系统的特点：高压共轨

7、喷射系统的特点：p共轨压力波动小共轨压力波动小不不存在压力波引起的难控区、失控区以存在压力波引起的难控区、失控区以及调速器能力不足等问题；及调速器能力不足等问题；p喷射压力独立于喷射压力独立于n和负荷和负荷可可实现理想喷油规律实现理想喷油规律p易实现多阶段脉冲喷射过程易实现多阶段脉冲喷射过程喷射规率自由控制喷射规率自由控制 p喷射量仅取决于共轨压力喷射量仅取决于共轨压力和喷油器通电脉冲宽度和喷油器通电脉冲宽度; p高压高压高压泵驱动损失高压泵驱动损失 ，需耐高压和高压密封。需耐高压和高压密封。 0.51.01.52.0200150100 5096MPa80MPa48MPa38MPa喷射量喷射量

8、mm3/st通电脉冲幅通电脉冲幅Ti/ ms上次课内容回顾上次课内容回顾6-3 燃油喷射和雾化燃油喷射和雾化三、喷射系统2）时间）时间-压力式电控喷射系统压力式电控喷射系统2. 泵喷嘴：泵喷嘴：结构特点：结构特点： 泵喷嘴体、控制阀及电磁阀等组成；泵喷嘴体、控制阀及电磁阀等组成； 柱塞偶件和喷油器偶件集成在一个壳体内。柱塞偶件和喷油器偶件集成在一个壳体内。 喷油正时和喷油量：由电磁阀控制进油阀开启时刻和持续时间喷油正时和喷油量：由电磁阀控制进油阀开启时刻和持续时间来控制来控制 高压系统容积很小高压系统容积很小易易高压化高压化(200MPa)可靠性好；但复杂可靠性好；但复杂 取消了高压油管取消了

9、高压油管弥补高压共轨耐高压及高压密封缺陷。弥补高压共轨耐高压及高压密封缺陷。 3. 单体泵单体泵n结构特点：一种模块式结构；结构特点：一种模块式结构； 各缸柱塞泵独立；各缸柱塞泵独立； 喷油器和喷油泵间用短高压油管连接喷油器和喷油泵间用短高压油管连接6-4 混合气的形成与燃烧室混合气的形成与燃烧室一、柴油机混合气形成方式一、柴油机混合气形成方式不同混合气形成方式，对喷雾和燃烧室内气流的特不同混合气形成方式，对喷雾和燃烧室内气流的特性要求不同性要求不同形成方式分为：空间雾化混合方式形成方式分为：空间雾化混合方式 油膜蒸发混合方式油膜蒸发混合方式影响柴油机混合气形成的因素：燃料的雾化特性，影响柴油

10、机混合气形成的因素：燃料的雾化特性， 燃烧室内气流特性燃烧室内气流特性 6-4 混合气的形成与燃烧室混合气的形成与燃烧室一、柴油机混合气形成方式一、柴油机混合气形成方式1）空间雾化）空间雾化：n多孔式喷油器强制雾化多孔式喷油器强制雾化+与空气的相对运动与空气的相对运动n燃油与空气相对速度是混合气形成的主要因素燃油与空气相对速度是混合气形成的主要因素n 影响油气相对速度的因素：影响油气相对速度的因素：p喷，T， ，气流特性，气流特性 即即 喷雾特性与燃烧室内气流特性的匹配。喷雾特性与燃烧室内气流特性的匹配。123351234i）回转体燃烧室）回转体燃烧室ii)四角形燃烧室四角形燃烧室iii）四角

11、圆弧形燃烧室）四角圆弧形燃烧室vi）花瓣形燃烧室）花瓣形燃烧室传统的直喷燃烧室：主要靠空间雾化形成混合气传统的直喷燃烧室：主要靠空间雾化形成混合气缺陷：燃烧室内气流组织不当，喷射压力低；缺陷：燃烧室内气流组织不当，喷射压力低； 混合气形成速率随混合气形成速率随n适应性差适应性差淘汰淘汰NOx 已淘汰已淘汰2）油膜蒸发：）油膜蒸发：n 燃烧室壁面形成油膜后，利用受热蒸发和空气流燃烧室壁面形成油膜后，利用受热蒸发和空气流动作用形成混合气。动作用形成混合气。n影响混合气形成的主要因素是影响混合气形成的主要因素是 油膜蒸发速度油膜蒸发速度 燃烧室相对油膜的运动速度燃烧室相对油膜的运动速度 油膜厚度油膜

12、厚度2）油膜蒸发：）油膜蒸发：n传统分隔式燃烧室传统分隔式燃烧室 一部分空间雾化，大部分油膜蒸发一部分空间雾化，大部分油膜蒸发形成混合气形成混合气涡流室式涡流室式 预燃室式预燃室式 压缩过程压缩过程涡流室内形涡流室内形成强烈压缩涡流成强烈压缩涡流壁面油膜蒸发混合壁面油膜蒸发混合喷入主燃室喷入主燃室二二次涡流次涡流n适应性适应性 压缩过程压缩过程 预燃室内形成预燃室内形成 强烈紊流强烈紊流部分部分空间空间混合混合喷入喷入主燃室主燃室燃烧涡燃烧涡流流n适应性适应性 3）传统直喷式和分隔式燃烧室特点：）传统直喷式和分隔式燃烧室特点： 直喷式：直喷式：燃烧等容度高；燃烧等容度高； 散热面积小；散热面积

13、小； 经济性好经济性好 冷起动性好；冷起动性好； =1418 对喷射系统要求高；对喷射系统要求高； 对高速敏感；对高速敏感； 排放、高速性差排放、高速性差 粗暴，粗暴，NOx排放高。排放高。分隔式：分隔式：空气利用率好；空气利用率好； n适应性好适应性好 喷雾要求低、成本低；喷雾要求低、成本低； 散热面积大；通道节流损失大；散热面积大；通道节流损失大； 热效率低；冷起动性差。热效率低；冷起动性差。 =2024二、高速直喷燃烧室结构及其混合气形成特点二、高速直喷燃烧室结构及其混合气形成特点 柴油机燃烧放热规律及柴油机燃烧放热规律及NOx和和PM生成生成 预混预混合燃烧过程和扩散燃烧过程。合燃烧过

14、程和扩散燃烧过程。 预混合燃烧过程预混合燃烧过程 缸内缸内气流特性和喷雾质量；气流特性和喷雾质量； 扩散燃烧过程扩散燃烧过程 后喷射的喷雾质量和气流特性后喷射的喷雾质量和气流特性;H D1 D2 D1D2A型型 (D120mm)p 缸内气流特性：缸内气流特性：燃烧室结构形状燃烧室结构形状p喷雾质量：高压喷射喷雾质量：高压喷射三、燃烧室内气流特性及其评价方法三、燃烧室内气流特性及其评价方法目的：有效控制预混合燃烧目的：有效控制预混合燃烧和扩散燃烧期间的气流特性。和扩散燃烧期间的气流特性。评价指标评价指标滚流强度保持性滚流强度保持性 评价方法：评价方法： 基于基于CFD软件，对燃烧室三软件，对燃烧

15、室三维空间瞬态流场进行模拟计算；维空间瞬态流场进行模拟计算；11)()()(1cgcgwsdsS燃烧室断面燃烧室断面三维计算模型三维计算模型计算断面计算断面任任意意曲曲轴轴转转角角滚滚流流:)(cgs处处滚滚流流峰峰值值11:cgsSW不同燃烧室结构对不同燃烧室结构对燃烧室内气流特性的燃烧室内气流特性的影响：影响：缩口比缩口比D2/D1一定时，一定时，燃烧室底部凸起形状燃烧室底部凸起形状对滚流强度保持性的对滚流强度保持性的影响影响 I型II型III型D1D2扩散燃烧期扩散燃烧期燃烧室底部形状对排放特性的影响：燃烧室底部形状对排放特性的影响：在扩散燃烧期间，因气流分布及保持性不同对在扩散燃烧期间

16、，因气流分布及保持性不同对CO、HC及烟度影响明显。及烟度影响明显。 g6.5 燃烧过程的影响因素燃烧过程的影响因素一、喷雾特性与燃烧室形状匹配一、喷雾特性与燃烧室形状匹配1）喷射夹角）喷射夹角(位置位置)： 喷射夹角不同，喷雾在燃烧室位置不同喷射夹角不同，喷雾在燃烧室位置不同过大：更多燃料过大：更多燃料飞溅到飞溅到挤气面挤气面过小：空间混合，预混合燃烧过小：空间混合，预混合燃烧 过小过小过大过大NOx烟度烟度喷射夹角喷射夹角:g g=152 g g=156 g g=160喷孔直径喷孔直径负荷负荷油耗油耗NOx烟度烟度喷射压力和喷射压力和喷孔数一定喷孔数一定喷孔直径喷孔直径影响喷射影响喷射总面

17、积。总面积。喷孔直径小喷孔直径小：射程：射程 夹角夹角变小变小雾化雾化 油束着壁倾向油束着壁倾向 烟度烟度 。直径过大直径过大：小负荷：小负荷/大大负荷区，喷雾质量差负荷区，喷雾质量差存在最佳喷控直径存在最佳喷控直径喷孔数和进气涡流喷孔数和进气涡流喷孔数和涡流强度喷孔数和涡流强度影响喷注与燃烧室空间的匹配影响喷注与燃烧室空间的匹配 孔数过多或涡流强度过孔数过多或涡流强度过强强喷注相互干涉喷注相互干涉适当减小涡流比适当减小涡流比,进气阻力进气阻力 , v 喷孔数过多，燃烧室内横向涡流过强喷孔数过多，燃烧室内横向涡流过强 喷注之间干涉；喷注之间干涉；n纵向涡流：预混合阶段适当；纵向涡流：预混合阶段

18、适当； 扩散燃烧阶段有足够强度扩散燃烧阶段有足够强度保持性保持性n喷孔直径及喷孔数的确定喷孔直径及喷孔数的确定确定喷孔直径时，一般考虑最大喷射面积确定喷孔直径时，一般考虑最大喷射面积 ； 一定喷射压力，影响喷射速率及喷雾质量一定喷射压力，影响喷射速率及喷雾质量喷孔数：根据燃烧室空间大小来确定喷孔数：根据燃烧室空间大小来确定 jjbnnVA3106喷射面积：喷射面积： Vb：最大循环喷油量：最大循环喷油量 n：转速：转速 ：喷控流量系数：喷控流量系数 j：喷油持续角：喷油持续角 j：喷孔处平均喷油速率：喷孔处平均喷油速率喷孔数喷孔数=i 时：时：iAdnn4喷孔直径：喷孔直径：喷油器面容比：喷油

19、器面容比：cnVA喷嘴结构喷嘴结构 传统结构：传统结构：HC的工况的工况排放值排放值100%小压力室小压力室无压力室无压力室HC工况排放值工况排放值/%喷油器压力室对喷油器压力室对HC排放的影响排放的影响喷后压力室内油进入气缸喷后压力室内油进入气缸雾化不良雾化不良HC ；无压力室无压力室针阀升程很小针阀升程很小因节流效应因节流效应射程不均射程不均一定喷孔面积，喷一定喷孔面积，喷嘴壁厚影响贯穿距嘴壁厚影响贯穿距离离雾化效果雾化效果 喷射压力（轨压）喷射压力（轨压） 轨压轨压 ，喷射速率，喷射速率 ，喷射持续时间，喷射持续时间 ，初期放热速率初期放热速率 ，NOx ，PM NOx轨压轨压轨压轨压轨

20、压轨压轨压轨压HCbeCO不同转速下，轨压对发动机性能的影响：不同转速下，轨压对发动机性能的影响：二、影响燃烧过程的运转因素二、影响燃烧过程的运转因素1. 负荷负荷质调节：进入气缸的空气量基本保持不变，只调质调节：进入气缸的空气量基本保持不变，只调节循环喷油量。节循环喷油量。 负荷负荷 ,=喷油量喷油量 ， a ； 单位单位Vh混合气燃烧放热量混合气燃烧放热量 , Tz ， i ，粗暴，粗暴 ； 但但 大负荷时，燃烧过程延长大负荷时，燃烧过程延长 e 2、转速、转速 n 散热散热/漏气损失漏气损失pc Tc ； i着火落后期着火落后期 ；喷油压力高压化；喷油压力高压化可改善雾化可改善雾化 n过

21、低：雾化过低：雾化热效率热效率 ； n过高：燃烧过程迟后，充气效率过高：燃烧过程迟后，充气效率 热效率热效率 3. 喷油时刻喷油时刻 pt 决定喷注相对燃烧室空间的喷射位置。决定喷注相对燃烧室空间的喷射位置。 一般：一般： pt过大，过大， 缸内缸内p、Ti ；压缩负功；压缩负功 ； pz、Tz工作粗暴；工作粗暴；NOx ； 动力性动力性 ，经济性，经济性 pt过小：燃烧不及时，散热损失过小：燃烧不及时，散热损失 ，排温，排温 ； 动力性动力性 ，经济性，经济性 最佳最佳 pt0：动力性经济性不变的前提下，：动力性经济性不变的前提下， NOx 。 推迟推迟 pt是是 NOx的主要措施的主要措施

22、 。 pt0随负荷、转速而变化。随负荷、转速而变化。 缩口燃烧室，喷射压力缩口燃烧室，喷射压力=24MPa，机械喷射系统：相对传统，机械喷射系统：相对传统静态供油提前角由静态供油提前角由1114CA68 CA NOx而传统直喷柴油机而传统直喷柴油机 gt0=1130CA。 gt0范围范围=8 14CA4. 燃油特性燃油特性十六烷值十六烷值过低：自燃性差，不过低：自燃性差，不易着火。易着火。 i ，工作，工作粗暴，粗暴，NOx 冷态正常燃烧条件冷态正常燃烧条件易着火易着火压缩比和十六烷值匹配：压缩比和十六烷值匹配： 从从1614 &十六烷值十六烷值5585时时着火特性不变着火特性不变有效有效 N

23、Ox和和HC十六烷值十六烷值 ，自燃性好，自燃性好i ，dp/d，工作温柔，工作温柔， NOx ; 但但 过高过高冒烟冒烟。 5. EGR EGR作用：降低燃烧温度；降低氧浓度作用：降低燃烧温度；降低氧浓度NOx 但但EGR率过大率过大燃烧滞后、不完全，经济性燃烧滞后、不完全，经济性 ； 排烟排烟 各工况存在最佳各工况存在最佳EGR率。率。p EGR作用在柴油机和汽油机上的区别：作用在柴油机和汽油机上的区别：汽油机：量调，汽油机：量调，EGR后，后，A/F基本不变；基本不变； 反应及燃烧温度反应及燃烧温度 NOx柴油机：质调，柴油机：质调，EGR后，后，A/F ,Tz ， NOx 效果明显。效

24、果明显。 0.00.20.40.60.81.00102030EGR率/%NO、mm NO ;00NONONONO00mmmm排排放放量量时时无无：NOxEGR0NO排排放放量量时时：有有NOxEGRNOm0：无：无EGR时进气量；时进气量；m：有：有GR时的进气量时的进气量 %;100EGRaEGRGG率率EGREGRaaGGG柴油机柴油机EGR降低降低NOx效果：效果：EGR流量流量=有无有无EGR时的进气流量之差时的进气流量之差EGR抑制燃烧效果与抑制燃烧效果与 氧氮含量效果各氧氮含量效果各50%空滤器空滤器进气进气1.可变增压可变增压+双级增压双级增压4.电控高压多电控高压多段喷射系统段

25、喷射系统还元剂还元剂供给系统供给系统6.氧化催化氧化催化+DPF+NOx还元还元2.中冷中冷3.EGR中冷中冷EGR阀阀5.燃烧室内燃烧室内气流特性气流特性6-6 柴油机的排放控制技术柴油机的排放控制技术表表6-1 不同技术措施对排放及性能的影响效果不同技术措施对排放及性能的影响效果喷喷 射射 系系 统统后后 处处 理理喷射压喷射压力最高力最高化化喷射喷射压力压力控制控制先导先导喷射喷射喷射时喷射时期期控控制制EGR还元剂还元剂NOx氧化剂氧化剂HC静电静电除尘除尘PM/SM/HCNOx油耗油耗噪声噪声起动机起动机行驶性行驶性：明显改善，：改善，：明显改善，：改善，：恶化，：恶化，：无效果。：

26、无效果。 一、机内措施一、机内措施1喷射系统的控制喷射系统的控制目的：良好喷雾特性、喷注与燃烧室良好匹配；目的：良好喷雾特性、喷注与燃烧室良好匹配； 控制喷油规律控制喷油规律控制放热规律控制放热规律节能又低排节能又低排放放 措施：喷射压力高压化；且喷射时期措施：喷射压力高压化；且喷射时期/喷油量喷油量/喷油喷油率可变控制；率可变控制； 响应特性响应特性 。相对相对UP和和UIS：C-R直接控制喷油器直接控制喷油器控制响应特控制响应特性性 ，高速柴油机上普遍采用。高速柴油机上普遍采用。喷油器的要求：喷油器的要求： 喷射压力高压化：喷射压力高压化：200MPa雾化，喷射速率雾化，喷射速率 多段脉冲

27、喷射：响应特性多段脉冲喷射：响应特性喷射规律喷射规律放热规律放热规律 2新的燃烧方式新的燃烧方式 低温燃烧技术低温燃烧技术MK燃烧：燃烧：u特点：低温燃烧和特点：低温燃烧和预混合燃烧相组合预混合燃烧相组合同时同时 NOx & PM。 喷射持续时间-着火延迟期 /degCAModulated Kineticsu基本原理：由基本原理：由EGR 氧浓氧浓度和度和TzNOx; 同时采同时采用用MK(可调可调)高压喷射高压喷射缩缩短喷射时间短喷射时间+冷冷EGR+提前提前喷喷i PCIPM by EGR高压喷射高压喷射冷冷EGRMK燃烧燃烧预混合燃烧预混合燃烧 HCCI技术：技术：EGR=30%早喷早喷

28、 =17早喷，早喷， =17EGR=30% :1714早喷早喷低压缩比低压缩比早喷早喷 =14EGR=30%EGR放热率放热率压缩过程中喷射，压缩过程中喷射，i，形成稀薄预混合气，形成稀薄预混合气压燃压燃PCCI混合气混合气均匀化均匀化 3. 不同阶段柴油机的控制技术不同阶段柴油机的控制技术对应对应2005年前排放法规的主要技术措施：欧年前排放法规的主要技术措施：欧IV前前轨压轨压=160MPa、冷、冷EGR、VNT/VGS、预喷射燃烧、预喷射燃烧、进气涡流可变系统、燃料含硫量进气涡流可变系统、燃料含硫量50ppm；采用；采用DOC（Diesel Oxidation Catalyst）、）、D

29、PF后处理。后处理。针对针对2005年实施的欧洲排放法规：欧年实施的欧洲排放法规：欧IV高压多段喷射技术、闭环电控，高增压可变技术、高压多段喷射技术、闭环电控，高增压可变技术、高冷高冷EGR，PCI燃烧方式，燃料含硫量燃烧方式，燃料含硫量 10ppm。 2009年实施的排放法规的技术措施：欧年实施的排放法规的技术措施：欧V以上以上200MPa多段喷射、部分多段喷射、部分HCCI、内部、内部EGR、燃料低、燃料低含硫且机油含硫量为含硫且机油含硫量为0，采用，采用NH3-SCR后处理技术。后处理技术。 二、后处理技术二、后处理技术1）氧化催化转化器）氧化催化转化器目的：将目的：将CO和和HC以及以

30、及PM中的中的SOFCO2和和H2O 主要氧化催化剂：主要氧化催化剂：Pt钯和钯和Pd铂，铂， Pt/Pd2.3/1组合用组合用 Pd受受Pb铅的侵蚀；铅的侵蚀；Pt受热劣化受热劣化 影响催化反应因素：影响催化反应因素： 反应物浓度：反应物浓度：O2浓度和浓度和CO/HC/H2浓度间的平衡浓度间的平衡 温度温度催化剂的工作温度为催化剂的工作温度为300以上。以上。 空间速度空间速度=单位时间内的气体流量：单位时间内的气体流量：数万升数万升/h 向排气供给新鲜空气向排气供给新鲜空气2次空气次空气 柴油中含硫量多柴油中含硫量多氧化剂会生成硫酸盐氧化剂会生成硫酸盐PM 氨水箱氨水箱氨水供氨水供给系统

31、给系统氧化催化剂氧化催化剂高压喷射高压喷射装置装置2）NOx的催化还元转化器的催化还元转化器选择型还原装置选择型还原装置SCR (Selective catalytic reduction)：氨为还原剂：氨为还原剂u催化装置前供给催化装置前供给相对燃料相对燃料35%的的32.5%浓度尿素。浓度尿素。 u用排气热进行水分解反应用排气热进行水分解反应产生产生NH3对对NO进行选择型还原进行选择型还原223222232223222312H7N8NH6NOO6H3NO4NH2NOO6H5N4NH6NOO6H4NO4NH4NO工作温度：工作温度：250500 3）柴油机微粒捕集器（）柴油机微粒捕集器（D

32、PT或或DPF）蜂窝陶瓷型蜂窝陶瓷型DPF结构特点：相邻孔道迷宫式。结构特点：相邻孔道迷宫式。排气从孔道流入排气从孔道流入穿过多孔性陶瓷壁面穿过多孔性陶瓷壁面流出流出PM过滤在各孔道壁面。过滤在各孔道壁面。DPF的再生：及时清除堆的再生：及时清除堆积在滤芯上的积在滤芯上的PM恢复到恢复到原来低阻力状况过程。原来低阻力状况过程。定期烧掉的方式。定期烧掉的方式。 排气排气孔道截面孔道截面2 2mm，壁厚，壁厚0.4mm;滤滤芯体积一般在柴油机排量的芯体积一般在柴油机排量的12倍倍DPF的再生方法：成为的再生方法：成为DPF的重要问题的重要问题 滤芯催化器滤芯滤芯加热加热器器阀阀ON阀阀OFF再生再生电加热再生系统：电加热电加热再生系统：电加热DPF供给一定空气来烧掉供给一定空气来烧掉PM。采用遮断采用遮断DPF流动法流动法需多个需多个DPF，每个，每个DPF再生所需能量少再生所需能量少结构复杂。结构复杂。连续再生系统连续再生系统 ：前段氧化剂生成氧前段氧化剂生成氧化活性很强的化活性很强的