柴油机排放颗粒后处理装置设计开题报告.doc

? ? xxxxx学院本科 本科毕业设计开题报告 ?? 题 目 柴油机排放颗粒后处理装置设计 学生姓名 xx 学号 xxx 所在学院 机械工程学院 专业班级 xxx 指导教师 xxx ? ? 2015 年 3 月 27 日 题 目 ?柴油机排放颗粒后处理装置设计 一、选题的目的及研究意义 ? 目的：近年来，柴油机在汽车中的使用日益广泛，柴油机也将是未来汽车行业的发展趋势，因为它与汽油机相比，具有良好的经济性、动力性和可靠性，以及较高的热效和较低的CO、HC排放，但较高的NOx和颗粒物排放成为限制柴油机发展的主要障碍。为了满足对车用柴油机不断提高的排放要求，柴油机排气后处理问题成为了人们研究的焦点。柴油机排放的PM和NOx对环境有十分恶劣的影响。NOx排放可形成光化学烟雾，PM的排放则使人们致癌，降低其排放是当前热点。控制柴油机对环境污染的首要任务是降低其NOx和PM排放量。 意义：随着人们对环境保护的重视，越来越严格的车用柴油机排放法规将会制定并实行。由于机内净化技术的潜力有限，排放物的进一部降低必然要通过机外净化技术的采用。油品质量的提高特别是硫含量的减少是降低柴油机PM排放的必经之路。我国燃油硫含量过高限制了许多种类的颗粒物排放后处理技术的运用，因此我国应采用可靠性较高的主动再生柴油机颗粒物捕捉器。我国从上个世纪80年代中期就开始了DPF问题的探索和研究工作，但进展缓慢，对于DPF的材质和DPF的再生问题的研究依然没有得到实质性的进展。目前，我国从事研发和生产DPF的企业不多，国内基本无法提供具有成熟应用的DPE技术。柴油车排气污染在城市大气污染中的比重逐渐增加，人们对环境问题的重视，排放法规的限制也日趋严格，明确颗粒排放物的来源并有针对性地采取控制是满足未来排放法规的需要。因此，建立颗粒排放物的组成与来源分析技术是颗粒放研究工作的重要一环。 二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等 ?2.1研究现状： （1）是根据柴油的馏程合理提高柴油的十六烷值，从而可以有效降低发动机排气PM，HC和NOx排放； （2）是将柴油中的含硫量控制在0.005％以下，这样不仅可以有效控制PM排放，而且对各种后处理技术中的催化 （3）是降低90％馏出点（T90）,抑制成为重质成分的PM生成； （4）是减少芳香族成分，抑制成为相同成分的PM生成； （5）是进行柴油的乳化处理，通过降温和加速燃烧分别控制NOx和PM排放； （6）是加入降污添加剂，可大幅降低柴油机碳烟排放； （7）是在柴油中加入活（HH-B活性剂），可降低生成NOx的热分解活化能，加速NOx热分解； （8）是掺烧消烟剂促进碳烟粒子再燃烧，可降低30％～50％碳烟排放[4]。机前处理的另一方面则是开发使用清洁替代燃料。 （9）机内净化在燃烧室内部对有害排放物的生成反应予以限制，而对它们的消失反应加以促进，从根本上达到减少排放污染物的目的。 2.2发展趋势： (1)柴油机的大功率、低排放、良好的电子控制等显著优点将使柴油机发动机在新的时代有长足的发展。 (2)现在全球各大厂商正致力于新型绿色环保柴油机的研发，在NOx和颗粒物的排放方面将得到进一步改善。而关键点是燃油的精确配置和废弃的后处理，电子新科技将运用到新一代柴油机上，而且在混和动力方面柴油机也有其应用特点。尽管先后采用了高压共轨等电控喷油系统、冷EGR系统、VGT、VVT等先进技术，但要满足国Ⅳ及以上排放标准和法规对排放限值的要求，还必须加装柴油机排放后处理装置系统。特别是微粒捕捉器（DPF）有较大的发展，微粒捕捉器由收集排气微粒的滤芯和各类周期性地把滤芯中集存在微粒烧掉或氧化掉的再生系统所组成。 (3)DPF的过滤机理主要包括：碰撞原理、截流原理、扩散原理和重力沉降原理等。其两大关键技术是过滤材料和过虑体的再生。 2.3研究方法： 2.3.1柴油机氧化催化器（DOC） （1）DOC以铂和钯等贵金属作为催化剂，主要降低微粒排放中的SOF的含量，从而降低PM的排放。其原理与汽油机三元催化器氧化HC和CO的原理基本一样，可以同时有效减少排气中的HC和CO，但是DOC对