選擇還原催化器降低準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒汽油機(jī)氮氧化物實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題是汽車工業(yè)發(fā)展所面臨的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。稀薄燃燒因其良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放特性，成為車用汽油機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。但稀燃條件下的富氧尾氣使得傳統(tǒng)三效催化器對(duì)NOx轉(zhuǎn)化效率降低，吸附還原型稀燃NOx催化器雖然有較高轉(zhuǎn)化效率，但汽油中的高硫含量易使其中毒。鑒于此，本文進(jìn)行了稀燃汽油機(jī)NOx排放碳?xì)溥x擇還原(HC-SCR)催化方法的實(shí)驗(yàn)研究。 在動(dòng)量計(jì)式穩(wěn)流氣道試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)量了試驗(yàn)用四缸、16氣門產(chǎn)品汽油機(jī)的進(jìn)氣流動(dòng)，并

2、采用Ricardo方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)證明該汽油機(jī)具有較強(qiáng)的滾流性能，為實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒提供了可能。 基于虛擬儀器技術(shù)，本文提出了將虛擬儀器和發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)相結(jié)合的新思路，開發(fā)構(gòu)建了基于虛擬儀器技術(shù)的準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒電控系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒，稀燃極限達(dá)22.5，并為進(jìn)行選擇還原凈化稀燃汽油機(jī)NOx后處理提供了虛擬儀器催化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 采用原位合成技術(shù)制備了分子篩/堇青石整體式稀燃催化劑，并應(yīng)用XRD、SEM和ICP等方

3、法進(jìn)行了表征。在進(jìn)行配氣實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上實(shí)驗(yàn)研究了Cu-ZSM5、Cu-Pd-ZSM5、Cu-Rh-ZSM5和Cu-Ir-ZSM5/堇青石整體式分子篩對(duì)稀燃汽油機(jī)NOx排放的催化特性。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，Cu-ZSM5單金屬分子篩催化器活性較低，但催化溫度特性好，適于作為多金屬離子交換的分子篩載體。首次發(fā)現(xiàn)鈀、銠/堇青石整體式分子篩催化劑組合試樣在稀燃溫度范圍內(nèi)，NOx的轉(zhuǎn)化效率總體呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定趨勢(shì)，轉(zhuǎn)化率為45％左右。N

4、Ox轉(zhuǎn)化溫度特性曲線表明：組合實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了分段催化的效果，通過將不同活性溫度范圍的催化劑組合使用，擴(kuò)大了催化劑起活溫度和活性溫度窗口。Cu-Ir-ZSM5分子篩小試樣催化結(jié)果顯示，CO參與了NOx的選擇還原反應(yīng)，甚至起到了相當(dāng)重要的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)結(jié)果還證明，催化劑抗硫中毒、抗高溫以及抗水蒸氣能力較強(qiáng)。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化的實(shí)際需要，采用經(jīng)工業(yè)放大的整體式分子篩催化劑大試樣(φ82×125mm)，并結(jié)合三效催化器對(duì)稀燃NOx后