NTPI技術(shù)再生EGR冷卻器的試驗研究.pdf

1、NOx和PM是柴油機的兩大主要排放污染物，嚴重威脅著大氣環(huán)境和人類健康。冷卻廢氣再循環(huán)技術(shù)(CEGR)作為主要的柴油機排放后處理技術(shù)之一，可有效降低柴油機的NOx排放，但伴隨的(EGR)冷卻器積碳問題會劣化柴油機的工作性能。因此必須采取相應措施，以有效預防和清除EGR冷卻器內(nèi)部積碳。為此，本文搭建了一套基于低溫等離子體噴射(NTPI)技術(shù)的EGR冷卻器再生試驗平臺，并基于此平臺開展了研究工作。
　　(1)利用EGR冷卻器換熱性能測

2、試系統(tǒng)，考察了NTPI技術(shù)對EGR冷卻器的宏觀再生效果。結(jié)果表明:NTPI技術(shù)可有效滲透剝離EGR冷卻器氣道內(nèi)壁的碳層，并能夠顯著改善冷卻器的換熱性能。
　　(2)對NTPI處理前后的EGR冷卻器內(nèi)部碳層分別取樣，利用熱重分析(TGA)和傅立葉紅外光譜分析(FTIR)技術(shù)，分析了低溫等離子體(NTP)對碳層樣品理化特性的影響。研究表明，在NTP作用下，碳層中可溶性有機物(SOF)的比含量明顯降低，干碳煙(DS)的比含量雖增加但燃燒

3、活性提高。
　　(3)通過冷卻溫度可調(diào)的EGR冷卻器積碳加載裝置，獲得了20℃、40℃、60℃以及80℃四個冷卻水溫下的積碳。利用熱重-微商熱重分析法研究了冷卻溫度對EGR冷卻器積碳性質(zhì)的影響。研究表明，積碳中SOF的反應活性隨著冷卻溫度的降低而升高，DS的反應活性則隨冷卻溫度降低而逐漸降低。冷卻溫度為20℃時，EGR冷卻器的積碳量較少，積碳中SOF的反應活性較高，DS的起燃溫度較低，因而率先實現(xiàn)了完全再生。
　　(4)對不

4、同冷卻溫度下加載積碳的EGR冷卻器進行再生，通過觀察再生產(chǎn)物中碳氧化物(COx)的變化，以及EGR冷卻器內(nèi)部溫度隨再生時長的變化規(guī)律，分析了冷卻溫度對EGR冷卻器再生的影響。結(jié)果表明:冷卻溫度對EGR冷卻器再生的影響，與碳層中SOF和DS的性質(zhì)密切相關(guān)。此外，EGR冷卻器內(nèi)部各位置的氧化反應均同步進行，軸向各測點溫度順著氣流方向逐漸降低。
　　(5)在原有EGR冷卻器的基礎(chǔ)上進行改進，加工出了NTP噴射量可調(diào)的NTP分段噴射型EG