1、 硕士学位论文 (专业学位) 基于行驶里程的不同后处理装置对柴油公交车排放 特性的影响 姓 名: 学 号: 所在院系: 汽车学院 专业领域: 动力工程 指导教师: 二 XX 年 X 月 Emission characteristics of diesel bus equipped with different after-treatments based on driving distance Candidate: Student Number: School/Department: Tongji University Discipline: Engineering Major: Power
2、Engineering Supervisor: 基 于 行 驶 里 程 的 不 同 后 处 理 装 置 对 柴 油 公 交 车 排 放 特 性 的 影 响 同 济 大 学 同济大学硕士学位论文摘要 摘要 为了解决汽车工业发展所带来的环境问题,目前可采取的措施包括与国际接轨的排放标准的制定、引导汽车向小型化发展、商用车燃料清洁化、节能化等。由于柴油发动机动力性、燃油经济性与耐久性好、以及二氧化碳与碳氢排放量低的特点,使得柴油车的减排研究显得尤其重要。 本文采用便携式排放测试系统,选取同一车型的国 III 排放标准柴油公交车, 共 7 辆,分别进行原车排放测试,之后分别将 DOC、 CDPF 与
3、DOC+ CDPF 安装在其中三辆车上,另 4 辆车上则分别安装 G 型、 K 型、 M 型、 N 型四种不同贵金属负载量的 CDPF 与 DOC 组成的 DOC+ CDPF,长期跟踪并进行定期排放测试,并进行对比。在此基础上,着重探讨分析上述不同后处理装置随着车辆行驶里程的累积,其减排性能的劣化情况。 得出的主要结论如下: ( 1) DOC、 CDPF、 DOC+CDPF 样车排放随着行驶里程的变化 CO 排放方面,在 DOC 性能劣化前,其 CO 转化效率可维持在 70%以上;单独安装 CDPF,其劣化趋势不明显,但是 CDPF 的整体 CO 转化效率较低、工作稳定性差;两者联合使用,整体
4、转化效率较高、工作状态稳定,在 12 万公里以前皆保持着高效工作状态。 THC 排放方面, THC 净化效果最差的为单独使用 CDPF 的情况;相较于单独使用 DOC,在其基础上加装 CDPF,可明显增强后处理装置的 THC 净化效果。但当行驶里程到达 12 万公里后,后处理装置劣化严重。 NOx 排放方面, DOC 和 DOC+CDPF 的 NOx 净化效果较为理想,可认为, DOC 在 NOx 净化方面起到主导作用。行驶里程超过 12 万公里后, DOC+CDPF性能将严重劣化、完全失效。 PN 排放方面, DOC 的 PN 转化性能会较早劣 化,而 PM 转化效率则明显更低且更早开始劣化
5、; CDPF 的 PN 转化效率与 DOC+CDPF 相当,且可通过及时进行高温保养处理而保持其水平; DOC+CDPF 的颗粒物转化效率始终高于其他二者。 ( 2)不同贵金属负载量的 CDPF 样车排放随着行驶里程的变化 CO 排放方面,贵金属负载量的变化只有在升高到一定程度( G 型 CDPF)后才能较为明显的提高 CDPF 的 CO 转化率,且这一提高效果在行驶里程到达 5 I 同济大学硕士学位论文摘要 万公里后即有所劣化,转化效率将下降至其他贵金属负载量较低 CDPF 的同一水平,整体优化程度并不明显。 THC 排放方面, G 型 CDPF 的 THC 转化效率最高且劣化程度最轻,其他三者则水平相近。当贵金属负载量加至 25 g/ft 后可有效提高 CDPF 的 THC 转化性能,低于此负载量时,则贵金属的负载量对于 CDPF 的 THC 转化性能影响较小。 NOx 排放方面,在行驶里程到达 3 万公里之前,增加 CDPF 的贵金属负载量可有效提升 CDPF 的 NOx 转化效率。 颗粒物排放方面, N 型 CDPF 的贵金属负载量即可使 CDPF 的 PN 与 PM 转化性能达到较高的水平,并保持稳定的工作状态,进一步增加贵金属负载量对于 CDPF 的颗粒物转化性能影响不大。 关键词 :柴油车,后处理,行驶里程,贵金属负载量 II