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废气再循环对燃用生物柴油发动机排放的影响

同济大学学报（自然科学版） 2016年第2期44卷 291-297页

作者：楼狄明徐宁谭丕强胡志远同济大学汽车学院上海201804

基于一台匹配冷却废气再循环系统(EGR)的轻型高压共轨柴油机,试验研究了EGR与主喷正时对燃用生物柴油发动机排放特性的影响.结果表明:外特性下,燃用生物柴油后,发动机的氮氧化合物(NO_x)排放明显增加,而总碳氢化合物(THC)排放和超细颗... 详细信息

基于一台匹配冷却废气再循环系统(EGR)的轻型高压共轨柴油机,试验研究了EGR与主喷正时对燃用生物柴油发动机排放特性的影响.结果表明:外特性下,燃用生物柴油后,发动机的氮氧化合物(NO_x)排放明显增加,而总碳氢化合物(THC)排放和超细颗粒排放数量浓度都明显降低.在转速为2 200r·min^(-1)的25%负荷下,随着EGR率的增加,NO_x排放、超细颗粒总数量浓度都明显减少,THC排放以及燃油消耗率都降低,而随着主喷的滞后,NO_x排放和超细颗粒总数量浓度也明显减少,但燃油消耗率和THC排放却增加;在50%负荷,随着EGR率的增大和主喷的滞后,NO_x排放和超细颗粒总数量浓度也明显减少,但THC排放和燃油消耗率都增加;主喷正时对超细颗粒数量的影响相对较小.综合考虑排放和燃油经济性,在25%负荷时采用较大EGR率(26%)和较早主喷(提前7.7°曲轴转角)方案,而在50%负荷时采用中等EGR率(18%)和较早主喷(提前6.3°曲轴转角)方案.

关键词：生物柴油废气再循环主喷正时排放特性

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在用共轨柴油机燃用沪四柴油的超细颗粒排放

同济大学学报（自然科学版） 2013年第11期41卷 1721-1725页

作者：胡志远杨奇谭丕强楼狄明同济大学汽车学院上海201804

以一台满足国Ⅲ排放的在用车共轨柴油机为试验样机,采用排气颗粒数量及粒径分析仪,研究了该机燃用国二柴油和沪四柴油欧洲稳态工况(ESC)循环下的超细排气颗粒数量和粒径分布特性.结果表明:ESC循环A,B,C转速工况下,随着发动机负荷的增加... 详细信息

以一台满足国Ⅲ排放的在用车共轨柴油机为试验样机,采用排气颗粒数量及粒径分析仪,研究了该机燃用国二柴油和沪四柴油欧洲稳态工况(ESC)循环下的超细排气颗粒数量和粒径分布特性.结果表明:ESC循环A,B,C转速工况下,随着发动机负荷的增加,该机燃用国二柴油、沪四柴油的超细颗粒数量排放降低;燃用国二柴油超细颗粒的粒径分布呈双峰对数分布,除怠速工况外,燃用沪四柴油超细颗粒的粒径分布呈单峰对数分布;与国二柴油比较,该机燃用沪四柴油超细颗粒总颗粒数量、核态颗粒数量排放降低,排气颗粒的几何平均粒径增大.

关键词：共轨柴油机柴油超细颗粒颗粒数量

发动机燃用生物柴油的颗粒可溶有机组分及多环芳烃排放

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机械工程学报 2012年第8期48卷 115-121页

作者：谭丕强阮帅帅胡志远楼狄明同济大学汽车学院上海201804

以一台车用柴油机为样机,研究发动机燃用生物柴油的常规排放,重点探讨其颗粒(Particulate matter,PM)、可溶有机组分(Soluble organic fraction,SOF)及多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的排放特性。所用燃油分别为柴油、生物柴油掺混配比为10%的B10燃油。结果表明,与柴油相比,该车用柴油机燃用B10燃油后颗粒、SOF和PAHs的质量排放均有所降低;NOx排放略有增加,HC和CO排放有所下降。B10燃油燃烧的颗粒SOF中醇类、酮类、醚类质量分数下降;脂类、酸类、醛类质量分数上升。在检测到的12种PAHs中,B10燃油有10种质量排放减少,尤其是苯并(a)芘等高环数致癌性的PAHs降幅明显,这表明发动机燃用生物柴油后,排气颗粒的化学成分毒性有所降低。

关键词：柴油机生物柴油排放颗粒可溶有机组分多环芳烃

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在用国Ⅳ公交车燃用B5生物柴油的排放特性

同济大学学报（自然科学版） 2016年第4期44卷 625-631页

作者：胡志远谢亚飞谭丕强楼狄明同济大学汽车学院上海201804

以一辆满足国Ⅳ排放的柴油公交车为试验样车,在重型底盘测功机上分别进行燃用柴油和B5生物柴油的中国典型城市公交车循环（CCBC）排放特性试验,分析了该车燃用B5生物柴油CCBC循环的气态物和颗粒物排放特性.结果表明：CCBC循环的发动机... 详细信息

以一辆满足国Ⅳ排放的柴油公交车为试验样车,在重型底盘测功机上分别进行燃用柴油和B5生物柴油的中国典型城市公交车循环（CCBC）排放特性试验,分析了该车燃用B5生物柴油CCBC循环的气态物和颗粒物排放特性.结果表明：CCBC循环的发动机工况主要集中在900~1 100r·min-1和200~500N·m,呈明显的低速、中低负荷特征;该车燃用柴油和B5低速行驶的总碳氢（THC）和NO_X、颗粒质量（PM）和颗粒数量（PN）单位里程排放因子较高,高速行驶的CO单位里程排放因子较高.与柴油比较,该车燃用B5的THC和NOX排放增加,CO和PM排放降低,PN排放基本相当.其中,车辆怠速、中低速加速行驶的THC排放率较高,中低速加速行驶的NO_X排放率相对较高,中高速加速、高速匀速行驶的PN较多是导致该车燃用B5的THC,NO_X和PN增加的主要原因.除低、中速加速CO排放较高,低速加速/减速/匀速PM排放率较高之外,其他工况的CO和PM排放降低是导致该车燃用B5的CO和PM降低的主要原因.

关键词：在用国Ⅳ公交车 B5生物柴油中国典型城市公交车循环排放

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柴油轿车燃用生物柴油的排放特性

汽车工程 2012年第5期34卷 428-432页

作者：谭丕强周舟胡志远楼狄明同济大学汽车学院上海201804

在一辆柴油轿车上燃用纯柴油、柴油中分别掺混5%、10%、20%和50%的B5、B10、B20和B50混合燃料以及纯生物柴油B100,进行整车NEDC循环的排放试验,研究其CO、HC、NOx和PM的排放特性。结果表明:柴油轿车燃用这6种燃料的CO、HC和PM排放主要... 详细信息

在一辆柴油轿车上燃用纯柴油、柴油中分别掺混5%、10%、20%和50%的B5、B10、B20和B50混合燃料以及纯生物柴油B100,进行整车NEDC循环的排放试验,研究其CO、HC、NOx和PM的排放特性。结果表明:柴油轿车燃用这6种燃料的CO、HC和PM排放主要集中在ECE15市区行驶循环,而EUDC城郊行驶循环的NOx排放量比ECE15循环有所增加。随着生物柴油掺混比例的升高,柴油轿车的CO、HC和PM排放量均有所降低。燃用掺混比例较低的B5、B10和B20混合燃料时,NOx排放略低于纯柴油;而燃用掺混比例较高的B50和B100时的NOx排放比纯柴油高。

关键词：柴油轿车燃料生物柴油排放

催化型连续再生颗粒捕集器对生物柴油发动机排放颗粒理化特性的影响

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环境科学学报 2014年第8期34卷 1900-1905页

作者：楼狄明温雅王家明同济大学汽车学院上海201804 无锡威孚环保催化剂有限公司无锡214028

以某重型柴油机为原机,研究氧化催化转化器(Diesel Oxidation Catalyst,简称"DOC")与催化型颗粒捕集器(Catalyzed Diesel Particulate Filter,简称"CDPF")结合而成的催化型连续再生颗粒捕集器(Catalyzed Continuously Regeneration Trap,简称"CCRT")对燃用B20混合燃料柴油机颗粒排放理化特性的影响.试验结果表明:生物柴油发动机安装CCRT装置后排放的颗粒质量和数量均显著低于原机.CCRT装置对不同粒径颗粒的捕集效率不同,对聚集态颗粒的捕集效果略优于核态颗粒.与原机相比,安装CCRT后PAHs总排放量下降,在检测到的20种PAHs中有17种排放量减少.按环数比较,原机及安装CCRT装置后PAHs均以三环和四环为主.CCRT装置的安装使生物柴油发动机排放颗粒中化学成分毒性降低.

关键词：催化型连续再生颗粒捕集器生物柴油理化特性颗粒

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辅助加温对柴油机变海拔起动性能的影响

同济大学学报（自然科学版） 2018年第6期46卷 828-833页

作者：胡志远谢毅阚泽超楼狄明同济大学汽车学院上海201804

利用高原环境模拟试验台,以一台压缩比为14.25的增压直喷柴油机为试验对象,在0、3 000、4 500m海拔条件下进行了冷态(20℃)、30、40、50、60℃不同冷却液辅助加温起动、以及进气加热辅助起动试验,研究不同海拔条件下冷却液加温和进气加... 详细信息

利用高原环境模拟试验台,以一台压缩比为14.25的增压直喷柴油机为试验对象,在0、3 000、4 500m海拔条件下进行了冷态(20℃)、30、40、50、60℃不同冷却液辅助加温起动、以及进气加热辅助起动试验,研究不同海拔条件下冷却液加温和进气加热辅助措施对柴油机起动性能的影响.结果表明:随着海拔的升高,低压缩比柴油机起动升速期出现做功能力差的子孕峰循环和做负功的失燃循环,降低了燃烧做功能力,升速期时间迅速延长,起动性能恶化.冷却液加温和进气加热可明显减少升速期子孕峰和失燃循环个数,恢复燃烧做功能力,改善起动性能.当冷却液温度达到某个温度界限后,进一步升高冷却液温度不能进一步改善子孕峰和失燃循环的出现机率,起动性能改善效果不明显.与进气加热比较,冷却液加温辅助起动措施在增加压缩终了温度的同时降低了摩擦阻力,对起动性能的改善效果优于进气加热.

关键词：柴油机起动冷却液加温进气加热海拔

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农业机械污染排放控制技术的现状与展望

农业工程学报 2018年第7期34卷 1-14页

作者：谭丕强王德源楼狄明胡志远同济大学汽车学院上海201804

农业机械作为一种重要的非道路机械类型,其主要动力源为柴油机,而柴油机固有的燃烧方式会导致其颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)等污染物排放严重,开展农业机械污染排放控制技术的研究对人体健康和环境保护均具有重要意义。该文从农业机械排... 详细信息

农业机械作为一种重要的非道路机械类型,其主要动力源为柴油机,而柴油机固有的燃烧方式会导致其颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)等污染物排放严重,开展农业机械污染排放控制技术的研究对人体健康和环境保护均具有重要意义。该文从农业机械排放法规、降低农业机械污染排放的单项技术路线、满足更高排放限值要求的组合技术路线3个方面进行阐述。农业机械排放法规分析了欧盟、美国和中国法规对排放限值和测试循环的要求以及各国法规的差异。中国目前正在实施的农业机械国III排放标准,与欧盟的Stage IV和美国Tier IV标准相比,排放限值相对宽松;欧盟农业机械排放法规的NRSC测试循环主要包括8工况循环和5工况循环,而中国和美国规定,19 k W以下的非恒定转速的农业机械柴油机也可使用6工况循环进行测试;欧盟和中国规定污染物测量的最终结果为冷启动循环结果的10%和热启动循环结果的90%的加权,而美国将冷启动循环结果的比例调低至5%。单项技术路线对油品技术、机内净化技术和机外排气后处理技术进行了介绍。其中,油品技术包括提升燃油和润滑油品质、采用替代燃料等;机内净化技术包括农业机械柴油机本体优化设计、增压及增压中冷、燃油喷射优化和废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)等;机外排气后处理技术包括柴油机氧化催化转化技术(diesel oxidation catalyst,DOC)、柴油机颗粒捕集技术(diesel particulate filter,DPF)和选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)等。组合技术路线总结了满足国III和国IV阶段以及国外最新排放标准的技术路线。"优化燃烧+SCR"技术路线的柴油机比采用"EGR+DPF/CDPF"技术路线的柴油机节省5%~7%的油耗,若扣除尿素消耗,前者仍有一定节油优势;模块构建和单体式后处理系统等先进的农业机械污染排放控制技术是满足Stage IV/Tier IV和Stage V的重要技术路线。最后,针对农业机械污染排放控制技术研究,进行了总结和展望。为满足未来国IV排放标准,加装机外排气后处理催化器已经成为一种重要手段;开发低成本、高净化效率的集成式机外排气后处理催化器,是未来农业机械污染排放控制的重要研究方向。

关键词：农业机械柴油机排放控制颗粒物氮氧化物

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柴油机燃用天然气制油的氮氧化物排放特性

同济大学学报（自然科学版） 2009年第3期37卷 374-377,383页

作者：楼狄明李博谭丕强胡志远同济大学汽车学院上海201804

以一台轿车用直喷式柴油机为试验样机,分别燃用五种不同天然气制油(GTL)掺混比例的混合燃油.研究其总的NOx排放,以及NO,NO2,N2O等氮氧化物主要组分的排放特性.结果表明,各GTL混合燃油的NOx排放曲线形态较为接近,低负荷时差异较小,随负... 详细信息

以一台轿车用直喷式柴油机为试验样机,分别燃用五种不同天然气制油(GTL)掺混比例的混合燃油.研究其总的NOx排放,以及NO,NO2,N2O等氮氧化物主要组分的排放特性.结果表明,各GTL混合燃油的NOx排放曲线形态较为接近,低负荷时差异较小,随负荷增加,排放差异增大.NOx排放以NO和NO2为主,各GTL混合燃油的NO排放随着负荷上升而增加,NO在总NOx排放中始终占有最高比例.NO2排放也占有相当比例,在低负荷和高负荷均较低,中间负荷最高,大负荷高温不利于NO2的生成.N2O排放量极低,在低负荷时有一定生成量,中高负荷N2O排放几乎为零,缸内高温不利于N2O排放的生成.随GTL混合比的提高,NOx和NO排放降幅增大,NO2排放有所增加,但总体幅度不大.

关键词：柴油机天然气制油氮氧化物排放