NTPI技術(shù)再生EGR冷卻器的試驗(yàn)研究.pdf

1、NOx和PM是柴油機(jī)的兩大主要排放污染物，嚴(yán)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(jī)排放后處理技術(shù)之一，可有效降低柴油機(jī)的NOx排放，但伴隨的(EGR)冷卻器積碳問題會(huì)劣化柴油機(jī)的工作性能。因此必須采取相應(yīng)措施，以有效預(yù)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(yàn)平臺(tái)，并基于此平臺(tái)開展了研究工作。
　　(1)利用EGR冷卻器換熱性能測(cè)

2、試系統(tǒng)，考察了NTPI技術(shù)對(duì)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(duì)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(duì)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(jī)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(gè)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(duì)EGR冷卻器積碳性質(zhì)的影響。研究表明，積碳中SOF的反應(yīng)活性隨著冷卻溫度的降低而升高，DS的反應(yīng)活性則隨冷卻溫度降低而逐漸降低。冷卻溫度為20℃時(shí)，EGR冷卻器的積碳量較少，積碳中SOF的反應(yīng)活性較高，DS的起燃溫度較低，因而率先實(shí)現(xiàn)了完全再生。
　　(4)對(duì)不

4、同冷卻溫度下加載積碳的EGR冷卻器進(jìn)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(shí)長(zhǎng)的變化規(guī)律，分析了冷卻溫度對(duì)EGR冷卻器再生的影響。結(jié)果表明:冷卻溫度對(duì)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(yīng)均同步進(jìn)行，軸向各測(cè)點(diǎn)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(jìn)行改進(jìn)，加工出了NTP噴射量可調(diào)的NTP分段噴射型EG