严降龙[1]2003年在《采用氧化型催化转化器结合电控二次空气技术的摩托车尾气后处理技术研究》文中研究说明催化转化技术作为降低发动机排气污染，保护环境，满足日益严格排放标准的技术手段，对它的研究和开发越来越受到人们的重视。在摩托车中，由于HC及CO是主要的有害排放物，因此本文主要探讨通过氧化型催化转化器结合电控二次空气技术，来促使后氧化放热反应的进行，以降低摩托车有害排放。首先，本文就现代车用发动机后处理技术的发展现状进行了综述，对催化剂载体的各种布置方案进行了对比，结合当今二次空气技术的发展现状，提出了以氧化型催化转化器结合电控二次空气喷射的尾气后处理技术方案。本课题对二次空气喷射位置和方式进行实验论证，在此基础上，以实验结合理论计算的方法确定各工况下所需二次空气的喷射量，并根据空气压差确定电磁阀的开启脉宽，得到控制MAP，并将其固化在EPROM中。发动机实际运行过程中，将依据工况通过查表得到脉宽值来控制电磁开关阀的空气喷射量。第二部分详细介绍了整个电控喷射系统，包括硬件系统、相关传感器及软件系统。控制单元采用扩展的8031系统，传感器主要有节气门传感器、散热片温度传感器和点火信号发生器。第叁部分对增加了二次空气的催化转化规律进行了实验分析。最后对整个工作进行了总结和展望。
石祥义[2]2003年在《采用二次空气喷射和催化转化器的摩托车尾气后处理技术研究》文中研究表明催化转化器技术是降低发动机有害排放的重要措施，在国外已经作为尾气净化主流技术，发展较成熟，但是国内只是刚刚开始使用，尤其是在摩托车上的实际应用很少，尚有大量技术问题需要改进和吸收。为了满足比较严格排放限值，催化转化器常常与二次空气喷射技术配合使用。本文在深入研究催化转化器和二次空气喷射系统的基础上，设计了二级催化加二次空气喷射的摩托车尾气净化系统。利用前级催化剂快速提高排气温度，未净化的部分由后级催化剂进一步净化。摩托车排气中HC和CO的含量较高，氧气的含量较低，向排气管中补入二次空气，可以提高HC和CO的净化率。这种方案既可以保证高的净化率，又可以使发动机的功率下降小。 本文首先对国内摩托车排放状况进行了分析，对各种常用的排放控制方法进行了分析比较，并根据此选定本课题的排气净化方案。第二部分详细介绍了二次空气和催化转化器相结合的摩托车排放控制系统设计过程。第叁部分对摩托车排气管进行了叁维数值模拟计算，了解排气管中的压力和速度的分布情况，为更好的选择二次空气喷射位置，催化转化器的布置位置提供依据。第四部分通过试验研究了不同二次空气方式、喷射位置和喷射量对催化转化器转化率的影响。试验证明：该设计系统可以有效的降低摩托车污染排放。
谈宗文[3]2011年在《采用二次空气补给和催化转化器技术降低摩托车尾气排放的研究》文中研究指明我国摩托车行业的发展非常迅速,但随之而来的空气污染也非常严重。目前,我国政府己高度重视摩托车排放问题,排放法规限值不断的严格,正在推进与国际接轨的工作,然而排放控制技术的研究还有待进一步发展。有很多的措施来控制机动车尾气污染,其中改变或改善内燃机工作过程中减低废气排出的措施往往与动力性及经济性互相矛盾,而废气后处理技术构造简洁、效果明显,成本增加不多,是摩托车排放净化的首选方法。减低内燃机有害废气排出的重要技术措施是催化反应器技术,在国外已经作为尾气净化主流技术,发展较成熟,但是国内在摩托车上只是刚刚开始使用,尤其是在中小排量摩托车上的实际应用不多,尚有大量技术问题还需要改进和吸收。催化反应器常常与二次空气补给技术配合使用以便满足比较严格的排放限值。在深入研究催化反应器和二次空气补给系统的基础上,设计了两级催化加二次空气补给的摩托车尾气净化系统。利用前级催化剂快速提升排气温度,未净化的部分由后级催化剂进一步净化。摩托车废气中HC和CO的含量较高,氧气的含量较低,向消声器中补入二次空气,可以提升HC和CO的净化率。这种方案既可以保证高的净化率,又可以使内燃机的功率下降小。本文第一部分对国内摩托车排放状况进行了分析,对各种常用的排放控制方法进行了分析比较,并根据此选定本课题的尾气净化方案。第二部分详细介绍了二次空气和催化反应器相结合的摩托车尾气净化系统设计过程。第叁部分通过试验研究了不同工况下的消声器温度场、二次空气补给方式、位置和补给量对催化反应器转化率的影响,通过对设计样车进行UDC对比及耐久测试来验证尾气净化系统的实际效果。试验结果表明:性能良好的催化器加上设计合理的布置方式,有利于催化剂性能的发挥;使用二次空气补给系统为催化反应提供充分的氧气量,可以有效的减低摩托车HC和CO排出量;在不同速度和负荷等运行工况下补入不同量的O2,可以减少对内燃机性能的影响并尽可能多的减低尾气污染物;引入二次空气时,一方面空气入口应靠近缸头排气口,以便有足够的燃烧温度,可以利用高温排气使尾气中的HC、CO与二次空气混合后继续燃烧,另一方面又要考虑到消声器内部压力分布,使消声器利用负压增加补气时间;气泵式主动补气对催化反应器性能的提升要优于被动式补气方式。UDC测试表明,该设计系统可以有效的减低摩托车污染物排出,满足国III限值要求。
张永平[4]2004年在《电控LPG发动机首循环冷起动及催化器快速起燃试验研究》文中研究指明在汽车工业高速发展的今天，汽车排放对大气污染的分担率已引起了人们的高度重视，欧盟制定实施了较为严格的排放法规。不但排放限值更加严格，还对排放测试方法进行了改进，取消了原来的 40s 怠速不采样。而试验研究发现，冷起动过程 HC 和 CO 排放对火花点燃式发动机整车工况法排放量贡献极为突出，约占 50％～80％，这就使得对冷起动过程进行燃烧优化和排放控制就显得尤为重要。能源短缺问题是机动车工业发展所面临的又一严重问题。在石油供求矛盾加剧和环境保护两个严峻的问题驱动下，LPG 燃料以排放污染少、燃料经济性好等特点成为现阶段最有市场潜力的代用燃料，LPG 发动机已成为当代内燃机研究领域的一个热点。为了满足日益严格的排放法规要求，对 LPG 发动机来说，采用电控喷射及叁效催化后处理器已是目前发展的必然趋势和迫切需要。同时 LPG 发动机也面临着冷起动问题，国内外有关汽油机的冷起动特性已展开了大量的研究，但涉及到 LPG 发动机的几乎为空白。本文在一台配备叁效催化器的电控喷射 LPG 发动机上就降低冷起动阶段的排放，特别是 HC 的排放做了些试验研究。本文的试验方法及主要试验内容：本文试验所采用的发动机为一台由嘉陵四冲程风冷 125mL 摩托车汽油机改装的电控喷射 LPG 发动机，在此基础上，配备了叁效催化转化器，并实现了闭环控制。提出了 LPG 气态喷射方案，运用稳压腔来稳定燃气压力，采用了日本 KN 公司的 KN3-2B 型气体喷嘴。同时采用了适用于高速发动机的微机控制数字式点火系统（DC-CDI），该点火系统可以提供稳定的点火能量，灵活地改变点火提前角。试验中通过电控系统对发动机空燃比及点火提前角进行调整，采用了一套高速实时在线数据采集系统，通过对电控 LPG 发动机 i<WP=76>摘 要瞬时转速、缸压及排放的测量，从提高冷起动阶段首循环着火的可靠性及叁效催化转化器快速起燃两方面进行了试验研究，以降低发动机冷起动阶段的有害排放物，满足更加严格的排放限值要求。 本文的主要试验研究结论如下： 1，基于循环控制的电控喷射 LPG 发动机首循环冷起动排放性能研究 a，喷射脉宽对于电控喷射 LPG 发动机而言，有着极其重要的影 响。合理控制首次喷射脉宽和喷射时刻，可实现理想的“即喷即 着”的可控循环着火，从而有效控制 HC 排放。并且在各种温度 与起动电压下，均存在性能较好的过量空气系数为 0.4～0.68 的 喷射脉宽区域。在过量空气系数为 0.6，燃烧性能较佳的 8ms 最 优脉宽时，首循环着火的可靠性可得到保证。 b，点火提前角对发动机首循环着火燃烧的性能也有一定影响。最优 喷射脉宽时，在可着火的 30°CA BTDC 到 20°CA ATDC 范围 内，随着点火提前角的推迟，转速有所下降，但对 HC 排放影响 不大。 c，环境温度及起动电压对首循环的性能也有影响。较高的温度与起 动电压，均可使起动转速升高，HC排放有所降低。 2，叁效催化器快速起燃试验研究 a，对于被动式催化器，其安装位置对 TWC 的快速起燃有着极其重 要的影响。在怠速转速为 1600r/min，上止点点火时，将位置提 前 13cm，即 TWC距排气口 15cm之后，HC与 CO由原来的叁分 钟未起燃，分别变为 76s 和 47s 起燃。 b，点火提前角对 TWC 的快速起燃也有着一定的影响。怠速转速为 1600r/min 时，点火提前角由 0°CA BTDC 推迟到 15°CA ATDC，HC 的起燃时间缩短了 22s，CO 的起燃时间缩短得较 少，为 8s。ii<WP=77>吉林大学硕士学位论文c，怠速转速的提高，也可以在一定程度上使得 TWC 快速起燃。 5°CA ATDC 点火时，怠速转速由 1400r/min 提高到 1800r/min 时，HC与 CO的起燃时间分别缩短了 19s 和 15s。
傅显佳[5]2013年在《应对国Ⅲ排放标准的摩托车排放控制技术方案研究》文中进行了进一步梳理现阶段，随着机动车保有量的急剧增长，机动车的有毒尾气对环境的污染问题越来越严重。世界各国已经逐渐意识到机动车尾气污染的危害性并开始针对机动车尾气排放量进行严格控制，从法律层面相继推出了更加严格的排放控制法规。对我国的摩托车产业来说，摩托车排放达标问题已经成为制约我国摩托车产业打开国际市场，向全球化发展的瓶颈。随着“GB14722-2007：国Ⅲ排放标准”的实施，我国的排放法规及规定限值已经与国外先进的排放法规体系接轨。开发低排放、低能耗、高品质摩托车，提高排放控制技术水平、打破国外企业对排放控制技术的垄断以及突破制约我国摩托车产业发展的瓶颈，已成为摩托车行业发展的战略任务。同时，从企业的可持续性发展上来说，也应该拥有排放控制的核心技术才能在日益竞争激烈的市场上立于不败之地。有鉴于此，本文以嘉陵JH125—A摩托车为对象，深入研究制定了应对国Ⅲ排放标准的排放控制方案。通过对比国内外排放法规和排放控制技术，对当前国内主要解决国Ⅲ标准排放控制的方案进行了详细的可行性分析，结合企业的实际情况，并在“成本优先”的思想指导下，得出了采用“机内净化+精调国Ⅲ化油器+气缸头二次补气+前级偏氧化性叁元催化转化器+后级偏还原性叁元催化转化器”的方案应对国Ⅲ排放标准。在此基础上对此方案进行了整个系统的详细设计，包括以下几个方面。采用了多项机内净化措施降低排放有害物的生成；对化油器的流量精度、相关耐久件进行强化处理，并对其进行精确调整和匹配；摸清了研究对象的排气温度场特性并对催化器的连接方式进行了CFD分析，确定了催化器的安装位置，同时从壳体的选材、载体和催化剂的选择上仔细考虑，确定了性价比较高的叁元催化转化器。通过台架试验验证了焊接催化器的排气管对功率损失和压力损失的影响。确定了二次空气补气阀的重要参数。经试验验证，本文提出的方案能使JH125—A摩托车达到国Ⅲ排放标准，并且能够通过国Ⅲ排放耐久试验考核，其得到的劣化系数（DF）能够满足摩托车企业生产一致性控制要求，可控空间较大。而且采用该方案的摩托车发动机与原机相比性能优异。经成本核算本方案成本增加在可接受范围内，且搭载此方案的车型已成功实现量产，为企业赢得了每年十多万的利润。
余秋兰[6]2007年在《基于纳米还原剂的摩托车催化器流场研究与结构优化》文中提出近年来我国摩托车工业迅速发展,摩托车的保有量迅速增加,摩托车排气所产生的污染问题在当今社会受到了广泛的重视,国家控制排放的规定也越来越严格。目前控制排放污染的方法和手段有多种,如化油器结构改进,采用电喷技术,采用催化转化器,使用电动摩托车等等。其中安装催化转化器技术进行排气后处理是目前减少摩托车排放污染的有效措施之一。目前,催化转化效果较好的是采用贵金属的叁效催化剂,其主要活性成分为Pt、Pd和Rh等贵金属,它对CO、HC和NO_x同时具有很高的催化转化率。但是贵金属资源短缺,价格昂贵,相对于成本低廉的摩托车而言,不太适宜。同时大量研究表明,稀土金属非常活泼,同样具有很好的催化作用,且成本低廉。本文以稀土氧化物及化学纯Mn(NO_3)_2为主要原料,采用溶胶凝胶法结合真空干燥技术制备出了纳米稀土复合催化剂,试验证明其具有较好的催化活性。该催化剂催化转化效果除了与催化剂的成分有关外,还和催化器内部的流场的均匀性有关。本文以五羊125型摩托车排气管为研究对象,利用CFD软件FLUENT对排气管内部流场进行了数值模拟,通过研究对比其内部流动情况,确定了符合该排气管的催化转化器的最佳安装位置。对催化转化器内部流场的模拟表明,催化器的锥角以及陶瓷载体前后的空腔长度对催化剂催化效果影响较大,通过改变其数值,选择了最佳的催化器的锥角以及陶瓷载体前后的空腔长度,优化了催化转化器的结构。
参考文献：
[1]. 采用氧化型催化转化器结合电控二次空气技术的摩托车尾气后处理技术研究[D]. 严降龙. 浙江大学. 2003
[2]. 采用二次空气喷射和催化转化器的摩托车尾气后处理技术研究[D]. 石祥义. 浙江大学. 2003
[3]. 采用二次空气补给和催化转化器技术降低摩托车尾气排放的研究[D]. 谈宗文. 天津大学. 2011
[4]. 电控LPG发动机首循环冷起动及催化器快速起燃试验研究[D]. 张永平. 吉林大学. 2004
[5]. 应对国Ⅲ排放标准的摩托车排放控制技术方案研究[D]. 傅显佳. 清华大学. 2013
[6]. 基于纳米还原剂的摩托车催化器流场研究与结构优化[D]. 余秋兰. 武汉科技大学. 2007