加裝三元催化凈化器對天然氣汽車發(fā)動機燃燒影響的數(shù)值研究.pdf

1、催化轉(zhuǎn)化凈化技術(shù)已成為降低汽車排氣污染的后處理的有效措施之一，并得到越來越廣泛的應(yīng)用。催化轉(zhuǎn)化凈化裝置壓力損失的大小影響發(fā)動機的動力特性和經(jīng)濟性。要達到低污染排放與發(fā)動機較高的經(jīng)濟性，不僅需要高性能的催化轉(zhuǎn)化凈化器，而且催化凈化器與發(fā)動機的優(yōu)化匹配也存在較大的影響。國內(nèi)外對發(fā)動機與催化轉(zhuǎn)化凈化器的匹配問題研究較少，而我國存在部分汽車在整車設(shè)計時沒有考慮安裝催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)，在這種狀況下安裝催化轉(zhuǎn)化器系統(tǒng)勢必引起汽車發(fā)動機和汽車排氣系統(tǒng)的重

2、新匹配問題，影響發(fā)動機經(jīng)濟性及排放特性。進行汽車尾氣三元催化凈化器與發(fā)動機的優(yōu)化匹配研究，將有助于研究開發(fā)高凈化效率、高經(jīng)濟性和動力性汽車專用催化轉(zhuǎn)化器，促進清潔汽車的開發(fā)和有效推廣。 文中針對加裝三元催化凈化器對天然氣汽車發(fā)動機燃燒影響問題，建立了三元催化凈化器流動特性、發(fā)動機燃燒特性、發(fā)動機內(nèi)污染物生成特性的物理和三維數(shù)學模型，采用SIMPLE算法，進行了多種發(fā)動機出口背壓工況的數(shù)值研究。得出如下有意義的結(jié)果：加裝三元催化凈

3、化器會降低發(fā)動機燃燒效率；加裝三元催化凈化器會改變發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃燒溫度場及壓力場分布；加裝三元催化凈化器后發(fā)動機氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度將降低，造成發(fā)動機燃燒效率的下降；隨著發(fā)動機排氣背壓的增大，氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度將進一步降低，造成發(fā)動機內(nèi)燃燒效率的降低，發(fā)動機的有效輸出功將減少；加裝三元催化凈化器后，發(fā)動機燃燒產(chǎn)物生成量會發(fā)生改變，CO2的生成量會減少，NOX的生成量降低。隨著發(fā)動機排氣背壓的增大，發(fā)動機排放污染物各成分發(fā)生改變；發(fā)動