大功率柴油机高速运转过程中润滑油实时取样研究

针对某大功率柴油机磨合润滑油取样不及时和安全性差的问题,研究高速大功率柴油机合理的取样时间和位置以及取样周期,提出一种高速大功率柴油机磨合润滑油实时取样规范,并设计了取样系统装置。经过试验验证表明,该取样方法能够有效解决由于取样不规范导致的柴油机运转状态分析和故障诊断不准确的问题。

基于缸套-活塞环摩擦副的柴油机磨合规范研究

针对柴油机摩擦磨损过程中的主要摩擦副——缸套-活塞环,基于摩擦磨损机理对磨合过程中以接触面塑性变形为主的磨合时间进行了设计,并采用摩擦副负荷能储备系数方法对磨合工况进行了设计和优化,最后采用润滑油样光谱和铁谱分析方法对设计的磨合规范进行了验证和分析。结果表明,270min的台架磨合规范未能使缸套-活塞环摩擦副的磨合进行彻底,采用新方法对磨合时间和磨合工况调整后,磨合过程得到了进一步的改善。

非道路用柴油机瞬态行为分析和试验循环开发

针对车辆在水泥路、石块路、起伏路、沼泽路行驶采集的柴油机道路载荷数据,对齿杆位移与扭矩进行转换,设计了表征原始载荷数据总体瞬态特征的7个参数,包括转速变化率、扭矩变化率、功率、功率变化率、转速和扭矩、转速和扭矩变化率、扭矩和转速变化率,划分区间计算相对发生率确定了总体特征。采用x2校验和移动筛选的方法,从原始数据中选取了代表每种路面形式瞬态特征的微历程,进一步工程调整微历程中的部分数据段,确定了表征总体瞬态特征的最佳微历程。最后对微历程按任务比例组合形成了适合柴油机的瞬态加载试验循环。

高功率密度柴油机光谱和铁谱故障诊断

采用光谱分析方法和铁谱分析方法对某6缸高功率密度柴油台架设计验证过程中的故障进行分析。通过对油样的光谱分析,确定磨损金属元素Al、Fe、Cr、Mn及Cu、Pb、Ni存在相关性。对光谱分析发现的Al元素质量分数突然增大的某油样进行铁谱分析,发现油样中存在大块铝颗粒;结合发动机摩擦副材料选用情况,确定活塞存在故障,整机拆解进一步验证了这一结果。采用光谱和铁谱相结合的分析方法,提高了基于油液分析方法诊断故障的准确性和可行性,有助于柴油机故障位置的准确确定。

基于多因素神经网络模型的柴油机NO_x排放预测及试验研究

以发动机转速、进气量、循环油量、发动机出水温度、中冷后进气温度、进气湿度、排气背压、柴油温度作为输入,NO_x排放质量流量为输出,优化隐层节点和迭代次数,并经过样本训练,构建了NO_x排放预测模型。结合台架试验数据,验证了模型的泛化能力,其预测值与试验值间误差小于1.5%。在此基础上,利用模型进一步分析了试验因素的重要度和试验控制性。结果表明:发动机转速、循环油耗、中冷后进气温度、排气背压对柴油机NO_x排放的影响相对较高;进气湿度控制范围过宽,对NO_x排放测试结果影响高于其他因素。

经济性驾驶模式控制策略与应用技术研究

研究了经济性驾驶模式的节油原理,阐述了控制逻辑和标定说明,并将其集成至ECU/TCU软件中与其融为一体。在某型SUV上完成控制参数的匹配与标定,试验结果表明,该模式NEDC循环节油效果明显,4辆车的平均节油率达到4.45%。为了达到量产应用要求,对经济性驾驶模式下的常温排放、动力性、OBD和驾驶性4个方面性能进行了专门标定开发和试验确认,结果表明,该模式下重新标定开发后排放和OBD性能完全符合法规要求,动力性和驾驶性满足客户和量产指标要求。

氧化锰矿渣改性制备SCR脱硝催化剂

以锰酸钾生产过程中产生的氧化锰矿渣为原料,制备了一系列Mn基SCR脱硝催化剂。研究了活性炭、二氧化钛、以及含锰量的变化对催化剂的脱硝活性的影响。结果表明,直接由矿渣制备的催化剂和添加活性炭、二氧化钛制备的催化剂,其最大脱硝率分别为40%和78%。XPS表征发现催化剂中的锰元素存在多种氧化价态,活性炭的加入在一定程度上改变了不同价态之间的相对含量;在矿渣中加入硫酸锰后,发现总锰含量达到10%时,催化剂的最大脱硝率从78%降低至57%,XRD测试发现硫酸锰的加入导致S2O27-物种的生成,可能是引起催化剂活性下降的原因之一;而加入醋酸锰至总锰含量达到10%时,增大了催化剂的活性温度窗口,当总锰含量达到20%时,在空速10 000 h-1条件下,催化剂的最大脱硝率达到86.7%。

负载型V_2O_5-WO_3/TiO_2/堇青石脱硝催化剂的研制及性能

以TiO2/堇青石蜂窝陶瓷为载体,V2O5-WO3为活性组分,采用静态浸渍的方法制备了用于氨法选择性催化还原烟气中NO的SCR催化剂,通过XRD和BET对催化剂进行了表征,并考察了该催化剂的应用性能。考察了制备方法、温度、NO浓度、空速和NH3/NO对SCR反应的影响。结果表明,活性组分浸渍溶液中添加助溶剂对制备的催化剂活性有一定的影响,主要影响催化剂表面V2O5的聚集形态,导致脱硝活性下降;活性组分浸渍溶液中添加助溶剂时,可显著提高催化剂的脱硝活性,在反应温度为375℃、NH3/NO=1、空速为10 000h-1的条件下,所制备的催化剂的NO脱除率最高,可达99%。

MnO_x-MoO_3/TiO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其SCR脱硝性能

采用共浸渍负载成型法制备了MnOx-MoO3/TiO2-Al2O3(MMTA)催化剂,研究了该系列催化剂在NH3选择性催化还原反应(NH3-SCR反应)中的脱硝性能。通过固定床连续反应器考察了温度及不同载体对SCR反应的影响。采用X射线衍射(XRD)、BET、扫描电镜(SEM)等表征手段对该催化剂进行了表征,研究了催化剂的晶相、微观形貌。试验结果表明,与TiO2(T)载体相比,TiO2-Al2O3(TA)载体有较大的比表面积和孔体积。在空速为10 000 h-1,150～450℃范围内,MMTA催化剂还原NOx的转化率高达75%～95%。活性组分MnOx在TiO2-Al2O3(TA)载体上分散较好,TiO2-Al2O3(TA)载体催化剂表现出良好的催化活性和高温稳定性,可有效控制氮氧化物的排放。

钒氧化物催化剂上NH_3-SCR反应物的吸附-脱附

对于钒氧化物负载型催化剂在NH3-SCR过程中的反应机理和动力学已有较多研究。研究表明反应气体在催化剂表面的吸附-脱附过程对于SCR催化反应具有重要意义。本文概述了钒氧化物催化剂载体和表面物种在催化反应中的作用机理,以及H2O、SO2对NH3-SCR反应的影响,重点阐述了各种气相反应物的吸附形式以及反应作用机理。