汽车电加热冷起动净化技术实验研究

摘要

随着我国汽车工业的发展，汽车尾气所引起的大气污染问题也越来越严重。汽车尾气中所含的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等多种有毒有害物质对人类身体健康乃至整个生态环境都造成了极大危害。 本文研究的重心在于提高催化剂的冷起动净化效果以满足更高要求的尾气排放法规。 在本文中通过对碳化硅泡沫陶瓷电加热性能的分析和实验，证明其具有电催化作用。电催化作用可降低催化反应的起燃温度，降低加热时对电功率的需求。 为研究电加热效果，本文分别对实验室、发动机台架和实车进行了电加热尾气净化效果的实验。在实验室实验中，在同一实验条件下，通过对不同电压、电流的实验结果分析，对电加热条件下的净化机理进行了分析，确认了脉冲电流的作用。在发动机台架实验中，验证了电加热条件下，CO、HC和NOx三种主要污染物起燃温度大幅度下降的事实，验证了实车应用的可行性，为进行实车实验创造了实验基础。在实车实验中，通过不采用电加热装置和采用电加热装置同一实车的实验对比，验证了电加热装置的净化效果。在采用电加热装置前，车辆远不能达到欧Ⅲ标准排放限值要求，在采用电加热装置后，车辆己达到欧Ⅲ标准排放限值要求。 根据实验结果，本文对电加热强化消除冷起动污染的有关机理进行了探讨，完成了电加热系统实车应用的理论准备。 本课题研究的成果是发现了碳化硅泡沫陶瓷的电学特性，并将其应用于电加热装置中。对于排放水平为欧Ⅱ的车辆，在不进行发动机及其排气系统改进设计的条件下，只通过附加电加热系统，便使其排放水平达到欧Ⅲ排放限要求，提供了一种成本低、速度快技术方法。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1国内外尾气排放标准现状

1.1.2国内发展尾气净化技术的充要条件

1.2尾气净化的主要技术

1.2.1汽油机尾气净化技术

1.2.2冷起动污染问题

1.2.3快速起燃技术

1.3本文设计思想及研究的主要内容

1.3.1本文设计思想

1.3.2本文研究的主要内容

第2章快速起燃技术

2.1前言

2.2快速起燃技术

2.2.1紧凑耦合催化剂

2.2.2前级催化剂

2.2.3电加热催化剂

2.2.4燃烧器

2.2.5微波加热催化剂

2.3汽车尾气催化剂

2.3.1催化剂载体

2.3.2催化剂活性组分

2.4泡沫陶瓷

2.5本章小结

第3章碳化硅泡沫陶瓷电加热性能

3.1前言

3.2碳化硅泡沫陶瓷的抗热振性能测试

3.3碳化硅泡沫陶瓷的电学性能表征

3.3.1碳化硅泡沫陶瓷电学参数

3.3.2加热电压和升温速率的关系

3.4泡沫碳化硅陶瓷的热释电现象

3.4.1常规加热测试

3.4.2电加热测试

3.5本章小结

第4章实验及实验结果研究

4.1前言

4.2实验室电加热净化效果研究

4.2.1模拟尾气

4.2.2实验系统及设备

4.2.3催化剂的电加热净化性能

4.2.4电加热净化机理探讨

4.3电加热净化方案的发动机台架实验

4.4 28工况车辆实验

4.4.1电加热催化净化器

4.4.2实验条件

4.4.3实验结果

4.5本章小结

结论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明及哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

个人简历