车辆柴油机微粒过滤器用排气冷却器的研究

论文摘要

目前,袋滤技术在柴油公交车尾气微粒排放控制领域的应用已接近实用化阶段。在这一技术中,发动机的排气降温是关键环节之一,它直接影响到整个尾气微粒过滤系统的工作安全性。本文正是在这一方面做了一些有益的探索,主要进行了以下工作:1. 对发动机排气的水冷却方式进行了首次探索研究,对排气水冷器进行了设计选型工作。为此编制了冷却器设计程序,利用该程序进行了一系列计算,计算结果包含了结构因素变化对冷却器设计参数及降温性能的影响,并作出了相应的曲线,进行分析后作为后期冷却器设计的指导。2. 对设计的排气水冷器进行了实验室模拟试验,检验所设计的冷却器是否满足实际工作需要。试验结果表明,所设计的冷却器能够很好地完成设计要求,这为水冷器用于实际柴油车的尾气微粒排放控制系统提供了可行性依据。3. 根据原有的强制风冷式冷却器的设计及道路试验,重新提出了A型和B型两种新型的自然风冷式冷却器的设计方案。冷却器采用自然风作为冷却介质,克服了强制风冷式冷却器需要消耗电能的缺点。采用价格便宜的普通光管作为冷却器的换热管。另外,在结构设计上,还同时兼顾冷却器与发动机和袋滤器之间机械连接上的匹配。4. 进行了风冷式冷却器的夏、冬两季道路试验。实地考察行车路线,将试验对象选为胶州市的7路公交车、青岛市的212路中型车和317路大型公交车。在7路车的试验中分别对A1、 A2型冷却器进行了降温性能的对比,确定出A2型冷却器性能较佳。进而确定了在后续212路车的试验中采用A2型冷却器,而在317路车试验中采用B型冷却器的方案。经实际道路试验证明,所设计的冷却器能够满足过滤系统的工作温度要求,保证了其工作的可靠性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 柴油车面临着巨大的环保压力
• 1.2.1 汽车与大气污染
• 1.2.2 排放法规的实施
• 1.2.3 柴油机微粒排放的控制
• 1.2.4 国内外微粒的后处理控制技术
• 1.3 本文工作
• 第二章 柴油机排气水冷器的设计及试验研究
• 2.1 排气水冷器的设计计算
• 2.1.1 热力计算的分类
• 2.1.2 热力计算过程
• 2.1.3 排气水冷器的设计与校核
• 2.1.4 排气水冷器设计结果及分析
• 2.1.5 最终方案的确定
• 2.2 柴油机排气水冷器的试验研究
• 2.2.1 试验过程
• 2.2.2 试验结果及结论
• 2.3 本章小结
• 第三章 柴油车排气风冷器设计及道路试验
• 3.1 柴油车排气风冷器的设计
• 3.1.1 冷却器设计要求
• 3.1.2 冷却器的设计计算
• 3.2 风冷器设计计算程序的编制
• 3.2.1 计算用程序框图
• 3.2.2 设计时采用的数学模型有关说明
• 3.2.3 设计计算结果
• 3.3 柴油车排气风冷器的结构设计及道路试验
• 3.3.1 原冷却器设计方案
• 3.3.2 A型冷却器设计与道路试验
• 3.3.3 B型风冷器的设计与道路试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 总结与展望
• 4.1 本文工作总结
• 4.2 未来工作展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢