伴隨我國(guó)能源和環(huán)境的問題的日漸凸顯,節(jié)能和減排已成為我國(guó)制定方針政策時(shí)所必須要考慮的戰(zhàn)略問題,而內(nèi)燃機(jī)工業(yè)的發(fā)展自然也離不開“節(jié)能、減排”這兩大主題的推動(dòng)。針對(duì)改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、降低尾氣污染物排放的目標(biāo),將天然氣應(yīng)用于汽車動(dòng)力正是有效方法之一。而我國(guó)針對(duì)氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的排放法規(guī)也越來越嚴(yán),未來國(guó)Ⅵ排放法規(guī)中采用的WHTC(World Harmonized Transient Cycle)循環(huán)是對(duì)車輛冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)等工況的排放進(jìn)行全面考核,且對(duì)甲烷的限值更加嚴(yán)苛。因此為滿足未來法規(guī)要求需采用專用尾氣后處理裝置,如三元催化器(Three Way Catalyst,TWC)。不同于傳統(tǒng)汽油機(jī)碳?xì)湮廴疚锏呐欧?在壓縮天然氣(Compressed Natural Gas,CNG)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染物中,甲烷占了碳?xì)湮廴疚锏闹饕糠?而且甲烷被氧化催化的難度較大。因此需要使TWC盡早對(duì)甲烷起燃,降低發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中的甲烷排放。本文基于小樣試驗(yàn),針對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)專用TWC建立甲烷起燃過程模型,探究不同物理參數(shù)下甲烷起燃過程的差異性并分析原因。進(jìn)一步考慮空燃比波動(dòng)情況,探究不同空燃比波動(dòng)相關(guān)參數(shù)的影響及其規(guī)律。同時(shí)考慮催化器后市場(chǎng)中的替代使用,提出有關(guān)甲烷起燃特性的表征量。首先,本文比較了不同物理參數(shù)下甲烷起燃過程的差異性并分析原因。結(jié)果表明:在單一變量的情況下,高空速推遲了甲烷起燃和完全轉(zhuǎn)化狀態(tài),但空速越高其影響效果變得相對(duì)有限;載體開口率需增加到一定程度,其促進(jìn)甲烷起燃的效果才相對(duì)明顯;載體孔密度越大,催化劑對(duì)甲烷的起燃和達(dá)到完全轉(zhuǎn)化狀態(tài)提前,但孔密度增加到一定程度,其影響變得相對(duì)有限;而改變載體壁厚對(duì)催化劑甲烷起燃的影響相對(duì)有限;針對(duì)甲烷起燃過程,壁厚較小的催化器對(duì)空速變化的適應(yīng)性相對(duì)更好。此外,本文分析了不同空燃比波動(dòng)條件和TWC儲(chǔ)氧能力對(duì)甲烷起燃過程的影響及規(guī)律。結(jié)果表明:在空燃比波動(dòng)的一定范圍內(nèi),空燃比波動(dòng)振幅的增大會(huì)降低甲烷的起燃溫度(T_(50))和完全轉(zhuǎn)化溫度(T_(90));而空燃比波動(dòng)的濃燃占空比越大,可相對(duì)降低甲烷的T_(50)和T_(90);空燃比波動(dòng)的中心由偏稀變?yōu)槠珴?可以促進(jìn)甲烷起燃;TWC的儲(chǔ)氧能力越強(qiáng)可減小λ波動(dòng)的影響;CNG發(fā)動(dòng)機(jī)專用TWC工作在微濃的進(jìn)氣條件下有助于甲烷的起燃;同時(shí)總結(jié)提出將催化器的儲(chǔ)氧能力和出口溫度作為其甲烷起燃特性的表征量。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U467.2
【部分圖文】：

b: 2016 年中國(guó)一次能源消耗情況圖 1-1 2016 年一次能源消耗情況Fig.1-1 Global primary energy consumption in 2016天然氣資源的總量中，我國(guó)的天然氣資源約占其中的 11，且我國(guó)探明的天然氣資源儲(chǔ)量仍在逐年增加[5]。目前，

ETC測(cè)試循環(huán)Fig.1-2ETCtestcycle

圖 1-3 WHTC 測(cè)試循環(huán)Fig.1-3 WHTC test cycle動(dòng)機(jī)燃燒方式燃燒方式的 CNG 發(fā)動(dòng)機(jī)，其排放物會(huì)存在一定差異。的措施會(huì)根據(jù)不同的燃燒方式，而選擇不同的后處理方

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2830919