文档介绍：南京铁道职业技术学院
毕业论文
题目: 柴油机排放的控制及处理

作者: 学号:
系: 城市轨道交通系
专业: 铁道机车车辆
班级: 08铁机辆301班
指导者: 讲师
评阅者:
2011年 06月
毕业设计(论文)中文摘要
柴油机排放的控制及处理
摘要随着经济的发展,人们开始对环境的关注程度也在大大的提高。环境污染问题已经成为制约人类发展的重要问题。空气污染源主要是来自石油煤炭等的不完全燃烧所造成的。
本文主要分析了燃油不完全燃烧的原因和其产物,介绍了燃油品质的改善方法,采用颗粒过滤及再生技术,加装氧化型催化转化器,可溶性SOF氧化催化,非过滤技术和NOX催化转化器等排气净化后处理技术和采用增压中冷技术,燃烧系统的改进,采用电控高压喷射技术,废气再循环技术,可变技术等柴油机机内净化技术等来控制柴油机的排放污染。
通过对本课题的研究,使我了解了一些有关柴油机排放方面的最前沿的技术和目前所面临的技术难题。并根据研究,提出了自己的看法和解决方案。
关键词排放控制固体颗粒物增压废气再循环

目次
引言……………………………………………………………………………1
一柴油机尾气排放的危害和生成机理……………………………………2
(一)柴油机尾气排放的危害…………………………………………………………2
(二)柴油机有害物质的生成机理…………………………………………………2
二柴油机控制尾气排放的主要净化措施…………………………………………4
(一)柴油机机内主要净化措施………………………………………………………… 4
1、喷油系统的优化……………………………………………………………………… 7
2、燃烧室的结构和参数优化…………………………………………………………8
3、燃油的改质…………………………………………………………………………… 8
(二)柴油机机外净化措施…………………………………………………………… 10
结论………………………………………………………………………………… 13
致谢………………………………………………………………………………… 14
参考文献…………………………………………………………………………… 15
引言
柴油燃烧后的主要排放物为PM(颗粒状物质)、NOx、CO和HC,但后两者排放较低。要控制柴油机尾气排放,主要就是控制颗粒物质PM和NO的生成,降低PM和NOx的直接排放。柴油机与同等功率的汽油机相比,微粒和NOx是废气排放中两种最主要的污染物。目前,世界各国都在致力于减少柴油机颗粒排放的技术研究,并且都已经取得了实质性的进展。由于柴油机排气微粒与NOx的生成机理不同,在减少微粒的同时又增加了NOx的排放,同时微粒的减少又使得催化剂中毒得以有效的扼制,因而使采用机外催化技术净化NOx成为可能。
现代内燃机的发展有三大目标,即高动力性、经济性以及低有害排放物。实现上述目标主要有以下几种措施。
采用高效率的内燃机工作循环,如米勒循环,高增压、中冷循环。
采用可变技术。如可变进气系统,减小进气阻力,获得强涡流和增大进气量;可变机构(可变相位、可变升程);可变压缩比;可变增压器喷嘴截面等。
采用多气门设计。气门正时也可以随工况自由调节。
改进燃油供给系统,采用高喷射压力。
改进燃烧室与燃烧过程。
降低运动件的摩擦损失。
降低内燃机的质量。
降低油耗,减少CO2排放。
废气后处理,包括三效催化转化器。
NOx生成机理的研究及排放控制。
柴油机微粒过滤器及其再生。

一柴油机尾气排放的危害和生成机理
(一) 柴油机排放的危害
柴油机的排气主要是固体颗粒(PM)和NOx,含有较少的CO和HC。据统计,城市大气中的NOx约有50%来自机动车辆,其中柴油机排放的NOx约占50%,大约30%的悬浮颗粒来自汽车,还有一部分是来自铁路内燃机车。
柴油机排出的NOx中,NO约占90%,NO2在其中占很少的一部分。NO无色无味,毒性也不大,但浓度过高时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛,而且NO排入大气后会逐渐被氧化为NO2。NO2是一种有刺激性气味的气体,且毒性很强,呈现红棕色,可对人的呼吸道及肺造成损害,严重时甚至能引起肺气肿。当浓度高达100×10^-6体积浓度以上时,会随时导致生命危险。NOx和HC在太阳光作用下会生成光化学烟雾。NOx还会增加周围臭氧的浓度,而臭氧则会破坏植物的生长。另外,NOx还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。对环境危害较大。
由于以上原因,柴油机排放物中的NOx对环境的严重污染引起了世界范围的普遍关注,迫使人们不得不采取应对措施,来降低NOx的排放。各国也采取法律手段来限制其