滿足國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)


1.9萬(wàn)字 38頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要
微粒捕集器(DPF)是解決柴油機(jī)排放微粒污染最有效和最具有發(fā)展前景的后處理技術(shù)。
柴油機(jī)是商用汽車最主要的動(dòng)力源，以其優(yōu)越的燃油經(jīng)濟(jì)性和較低的CO、HC 排放，近年來(lái)得到更普遍的應(yīng)用，逐漸成為車用動(dòng)力的首選。但是較高的顆粒排放物（PM）和氮氧化合物（NOX）排放成為限制柴油機(jī)發(fā)展的主要障礙。按照當(dāng)前柴油機(jī)排放控制技術(shù)的發(fā)展水平分析：?jiǎn)渭兪褂脵C(jī)內(nèi)控制技術(shù)不能達(dá)到即將實(shí)施的更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，需要使用柴油機(jī)后處理技術(shù)。
根據(jù)改善環(huán)境和降低重載柴油機(jī) NOX排放的需要，結(jié)合當(dāng)前主流技術(shù)水平以及選擇性催化還原裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本論文開(kāi)展了針對(duì)玉柴
YC6L-41 型柴油機(jī)國(guó)四 NOX排放標(biāo)準(zhǔn)的、以尿素為還原劑的選擇性催化消聲器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及研究。
首先選擇對(duì)NOX有高效轉(zhuǎn)化效率的催化劑開(kāi)展評(píng)價(jià)，根據(jù)影響其轉(zhuǎn)化率的兩個(gè)最主要因素工作溫度和空速特性開(kāi)展設(shè)計(jì)。分析現(xiàn)有的各種載體的優(yōu)缺點(diǎn)及成本因素，確定選擇蜂窩陶瓷載體。根據(jù)設(shè)計(jì)高轉(zhuǎn)化率、低排氣阻力的載體要求，結(jié)合窩陶瓷載體的壓降特性對(duì)各種影響因素進(jìn)行了研究、分析，確定了載體的各項(xiàng)參數(shù)。
考慮到催化消聲器實(shí)際工作條件，從滿足耐振動(dòng)、沖擊以及催化還原系統(tǒng)的溫度變化的情況合理選擇膨脹型襯墊。分析熱負(fù)荷循環(huán)等試驗(yàn)檢測(cè)襯墊的抗剪切應(yīng)力、熱膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)系數(shù)等性能指標(biāo)。確定采用的襯墊型號(hào)、尺寸。
利用流體分析軟件FLUENT對(duì)各種結(jié)構(gòu)下催化消聲器內(nèi)部排氣速度及壓力分布進(jìn)行分析。在滿足催化還原的基礎(chǔ)上，結(jié)合蜂窩陶瓷載體對(duì)氣體振動(dòng)的阻性和殼體的抗性結(jié)構(gòu)開(kāi)展了催化消聲器的設(shè)計(jì)、分析工作。確定采用阻性和抗性結(jié)合的催化消聲器結(jié)構(gòu)。
進(jìn)行歐洲穩(wěn)態(tài)循環(huán) ESC 測(cè)試和歐洲瞬態(tài)循環(huán) ETC 測(cè)試，驗(yàn)證了裝置的NOX轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，氨氣最大泄漏量為 15ppm，低于限值要求。消聲功能由于試驗(yàn)條件限制不能有效驗(yàn)證，僅限于模擬仿真階段。但本論文的工作對(duì)選擇性催化還原消聲器的研究與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及優(yōu)化分析有一定的指導(dǎo)意義。
隨著全球汽車產(chǎn)量不斷提高，汽車的普及率愈來(lái)愈高，而作為汽車的主要?jiǎng)恿δ茉础?，在?shí)際使用過(guò)程中僅利用大約 30%，40%左右都以汽車尾氣的形式排放掉。本研究正是針對(duì)汽車尾氣余熱不易回收的特點(diǎn)，利用溫差發(fā)電技術(shù)回收汽車尾氣廢熱，將余熱能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)存在蓄電池中，供車載用電器使用或可為混合動(dòng)力汽車提供電力來(lái)源。這對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排無(wú)疑具有十分重要的意義。


關(guān)鍵詞： 排氣系統(tǒng)； DPF微粒捕集器； SCR選擇催化還原裝置； 能量回收裝置