催化与EGR耦合降低稀燃汽油机NOx排放试验研究

摘要

汽油机稀薄燃烧技术能够有效的降低发动机燃油消耗率和减少有害气体排放，是当今发动机技术发展的主要趋势之一，但是传统三效催化剂在发动机稀燃富氧条件下，降低NOx排放作用有限，如何降低稀燃汽油机NOx排放成为了限制稀燃技术实际应用的主要问题。
　　 本文运用配有废气再循环的可变进气系统并结合节气门开度和喷油模态调整，对CA3GA2发动机进行稀燃改制，实现稀燃极限空燃比达到22。研究吸附还原催化器降低NOx排放特性，并研究EGR系统与吸附还原催化器耦合技术对稀燃汽油机NOx排放的影响。
　　 实验研究结果表明：附还原催化器能够有效的降低稀燃汽油机NOx排放，在本实验所设中小负荷工况点下，催化器对NOx转化效率达85％以上，甚至在某些工况点达到94％。发动机还原过程中，浓燃空燃比降低(即混合气变浓)，吸附还原催化器对NOx转化效率越高，NOx排放量越低，但是燃油经济性降低。发动机负荷变化对催化器吸附能力影响较为明显，随着负荷上升，转化效率呈下降趋势。发动机浓稀燃持续时间比例变化以及浓稀燃切换频率变化对NOx排放影响也较为明显，当浓稀燃持续时间比例上升时，NOx转化效率降低。当浓稀燃切换频率增加时，燃油消耗率略有提升。但是催化器对NOx转化效率得到提高，而发动机NOx排放量也随之下降。
　　 EGR与吸附还原催化器相耦合能够有效的降低NOx排放，但是EGR率过高，会使得催化器转化效率降低；适当的EGR率与催化器耦合能够降低燃油消耗率，EGR率过高则会使燃油经济性变差。