本文關(guān)鍵詞：缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒捕集器捕集特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒捕集器捕集特性研究

尹乾熙  

【摘要】：缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的混合氣形成方式與柴油機(jī)類似，均在燃燒室內(nèi)噴入燃油形成混合氣。該特點(diǎn)決定了其尾氣中存在相對較大量的微粒。作為處理發(fā)動機(jī)尾氣中微粒的一種有效方式，加裝微粒捕集器能夠有效控制整車微粒排放。本文主要研究了汽油機(jī)微粒捕集器及三效催化器對發(fā)動機(jī)尾氣中微粒的捕集特性，并分析影響捕集效率的因素。同時結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果針對性地運(yùn)用GT-POWER仿真軟件對載體參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時仿真分析載體參數(shù)及入口條件對微粒捕集過程的影響。 在微粒捕集器的壓降特性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：微粒捕集器在加載微粒前后，其兩端壓降隨排氣流量均呈現(xiàn)線型增長趨勢；在排氣流量在小于60g/s時，加載前后GPF兩端壓降相差不大；隨著排氣流量增大，加載后的GPF排氣背壓增加幅度明顯大于未加載時GPF的排氣背壓。 在微粒排放特性試驗(yàn)中得出了各工況的微粒粒徑分布情況。試驗(yàn)結(jié)果表明在低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷工況時，微粒數(shù)量濃度較大，其中核模態(tài)微粒占絕大部分，但是其質(zhì)量濃度相對較小。隨著轉(zhuǎn)速及負(fù)荷增大，微粒質(zhì)量濃度有上升的趨勢。同時發(fā)現(xiàn)微粒中核模態(tài)微粒數(shù)量濃度與HC排放存在較強(qiáng)的相關(guān)性。此外全負(fù)荷時微粒濃度有所升高。 通過微粒捕集效率試驗(yàn)得到了怠速工況、標(biāo)定扭矩工況及常用工況點(diǎn)下微粒捕集器及三效催化器對尾氣中微粒數(shù)量濃度及質(zhì)量濃度的處理效率。試驗(yàn)結(jié)果表明，在怠速工況等低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷工況，三效催化器對微粒數(shù)量濃度（尤其是核模態(tài)微粒）具有較高的處理效率。而隨著轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的增大，其處理效率降低非常明顯。整體來說微粒捕集器對尾氣中的微粒具有較高的處理效率，但其同樣存在隨轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的增大而捕集效率降低的問題。主要原因是空速增大導(dǎo)致微粒流動慣性增大，布朗擴(kuò)散捕集作用減弱，使得微粒捕集效率降低。對比發(fā)現(xiàn)，微粒捕集器對核模態(tài)微粒及積聚態(tài)微粒的捕集效率較為穩(wěn)定，而三效催化器通常對積聚態(tài)微粒捕集效率較低。 試驗(yàn)表明，微粒捕集器的捕集效率仍有提升空間且排氣背壓在大負(fù)荷時較大。故本文還運(yùn)用了GT-POWER對微粒捕集器進(jìn)行仿真建模，并利用正交分析法對載體參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化。優(yōu)化后的載體具有較高的微粒捕集效率，并且具有較低的排氣背壓。同時還研究了孔隙率、壁厚、微孔平均直徑等載體參數(shù)、排氣溫度及流量對微粒捕集過程的影響。其有助于深入了解微粒捕集器的微粒捕集過程。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK411.5
【目錄】：

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