不带后处理的国Ⅳ排放柴油机开发

摘要

本文研究重型柴油机不带后处理的情况下，如何达到国Ⅳ排放要求，其研究意义体现在:一方面在国Ⅳ阶段，柴油机的制造可以减少大量的能耗与排污（后处理器的载体是陶瓷行业，生产能耗高），而且柴油机在使用中无须对后处理进行维护，用户使用方便，在柴油机报废后，不会因为后处理中的重金属产生二次污染而烦恼;另一方面，不带后处理的国Ⅳ排放柴油机的开发成功，为更高等级排放，尤其是欧6阶段的排放升级，提供更好的开发平台。
　　本文针对不带后处理的国Ⅳ排放柴油机开发，首先设计和开发柴油机样机，主要是针对燃烧系统部分，样机采用高压共轨燃油系统，采用带冷却的高压EGR系统，EGR阀布置在冷端，在EGR与进气混合前，增加了电控节气门，使EGR的调节更灵活。
　　在该样机上进行了喷油正时对柴油机排放影响的研究，发现EGR柴油机在低负荷区域可以出现与常规状态的不一样排放状态，随喷油正时的降低，NOx与PM同步降低到很低值，有利于柴油机的排放控制;进行了喷射压力对柴油机排放的影响，发现在相同NOx排放下，喷射压力的提高能够迅速的降低柴油机的PM排放，拥有更高喷射压力的燃油系统，给柴油机通过排放带来了极大的便利;同时在样机上还进行了EGR率对柴油机排放的影响，发现使用EGR后能迅速降低NOx的排放值，NOx值越低，则需要的EGR率越高。
　　根据上述试验探索到的本柴油机样机排放特性，优化各种参数设计与设置，对样机燃烧系统进行了进一步改进，兼顾燃油耗最低为目标，开发出不带后处理的国Ⅳ排放柴油机。
　　不带后处理的国Ⅳ排放柴油机的排放成功开发，不同于常规的国Ⅳ技术路线，这与最新的产品技术应用分不开，如更高的高压共轨燃油系统、灵活的电控EGR系统以及高强度的柴油机本体和最新的燃烧理论等。本文研究成果对于提升我国柴油机自主技术进步，以及提高产品的国际竞争力有重要意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 排放法规的背景

1．2 EGR+POC路线国Ⅳ排放柴油机开发的核心

1．3 不带后处理国Ⅳ排放柴油机的开发展望

1．4 国内其他公司在不带后处理达国Ⅳ排放的尝试

1．5 不带后处理国Ⅳ排放柴油机开发的意义

第二章 样机设计与测试要求

2．1 样机基本模型

2．2 EGR布置的要点

2．3 EGR柴油机试验测试的要求

第三章 试验方案及结果分析

3．1 喷油正时对EGR柴油机排放影响的研究

3．2 喷射压力对柴油机排放影响的研究

3．3 EGR率对柴油机排放影响的研究

第四章 不带后处理国Ⅳ排放柴油机产品化开发

4．1 产品化开发方案

4．2 柴油机稳态性能排放开发

4．3 柴油机瞬态性能排放开发

第五章 全文总结及进一步工作展望

5．1 全文总结

5．2 下一步工作展望

参考文献

致谢