国Ⅲ标准轻型卡车EGR系统的研究与开发

摘要

伴随着汽车技术的迅猛发展，汽车尾气对大气造成了越来越严重的污染。作为汽车主要动力源的柴油机，其排放主要污染物NOx的危害已经引起了各国政府的高度重视，对NOx的排放控制逐渐成为研究的热点。利用废气再循环(EGR)技术可有效控制柴油机NOx的排放，是当前公认的一种行之有效的控制NOx的排放方法。本文针对一台使用4JB1ZQ型柴油机的轻型卡车，为使其排放满足国Ⅲ标准的要求，提出了采用EGR系统的控制方案，设计开发了新型的冷却器，优化了系统EGR控制阀的结构和参数，利用单片机开发了EGR的控制系统，通过轻型卡车的转鼓试验进行了排放测试验证。主要研究内容包括:
　　 第一部分分析了废气再循环系统的工作原理与实现方法，针对柴油机的实际性能和结构特点，确立整车废气再循环系统的整体设计方案。
　　 第二部分对EGR系统的冷却器进行了设计。通过对不同结构冷却器阻尼率和堵塞性能的对比，选择冷却器的结构形式；同时根据冷却器设计的一般原理和工作条件，初步确定冷却器的选材和结构参数，并通过性能试验来验证所设计冷却器的性能。
　　 第三部分根据EGR控制阀的发展特点，在考虑经济性的前提下，设计选择一种结构简单、操作方便的EGR控制阀，并确定了所选控制阀的性能参数。
　　 第四部分将所设计的EGR系统安装在使用该型柴油机的轻型卡车上，按照国家标准中关于轻型卡车污染物排放限值及测量方法的要求，进行实车转鼓试验。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 柴油机排放物控制的研究与控制标准

1.2.1 柴油机排放物的危害

1.2.2 国内外柴油机NOx排放控制的研究概况

1.2.3 柴油机排放控制标准

1.3 废气再循环(EGR)技术的发展状况

1.3.1 EGR技术净化NOx的机理分析

1.3.2 EGR技术在国内外的发展研究现状

1.4 本论文的研究内容

第二章 EGR系统的整体设计

2.1 轻型卡车所用柴油机的性能指标

2.2 EGR系统的整体设计

2.2.1 EGR系统的设计依据

2.2.2 EGR系统的选型

2.2.3 EGR系统的基本组成

2.2.4 EGR系统的工作原理

2.3 EGR控制系统的设计

2.3.1 EGR系统的控制策略

2.3.2 EGR控制系统的工作原理

2.3.3 EGR控制系统的设计

2.4 本章小节

第三章 轻型卡车EGR系统冷却器的设计

3.1 EGR系统中冷却的机理

3.2 EGR系统中冷却器的设计方案

3.2.1 EGR系统中冷却器的设计要求

3.2.2 EGR系统中冷却器的选型

3.2.3 EGR系统中冷却器的材质与尺寸规格

3.3 EGR系统中冷却器的定型试验

3.4 本章小节

第四章 轻型卡车EGR系统控制阀的设计

4.1 EGR阀系统的分类和工作原理

4.2 电子控制式EGR阀系统

4.2.1 普通电子控制式EGR阀

4.2.2 指状电磁线圈EGR阀

4.2.3 线性EGR阀

4.3 轻型卡车EGR阀的选择

4.3.1 EGR阀的选型分析

4.3.2 普通电子控制式EGR系统的结构分析

4.4 普通电子控制式EGR阀的结构和参数

4.5 本章小结

第五章 轻型卡车EGR系统的试验和结果分析

5.1 轻型卡车柴油机污染物排放的测量标准

5.1.1 排放污染物的测量方法

5.1.2 测量排放污染物的试验设备

5.1.3 测量排放污染物的分析仪器

5.1.4 气态污染物及颗粒物的取样分析

5.1.5 检测污染物排放的Ⅰ型试验运转循环的分解

5.2 试验条件与测量仪器

5.2.1 试验用轻型卡车主要技术参数

5.2.2 试验设备主要技术参数

5.3 安装EGR系统后轻型卡车的排放测试与结果分析

5.3.1 轻型卡车原机的排放测试

5.3.2 安装EGR系统后轻型卡车的排放测试

5.3.3 排放对比结果分析

5.4 本章小节

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献