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热净化器对汽修车间发动机废气HCCO净化效果的研究
作者:管理员    发布于:2016-11-21 13:42:12    文字:【】【】【

  汽修车间汽车密集汽车排放污染严重,对汽车修理工人的身体危害较大。随着国民经济的迅速发展,我国汽车保有量急剧加,汽车修理行业蓬勃发展,修理工人的人数随之猛,他们的身体健康状况引起人们普遍关注。同时,环保也迫切需要净化汽修车间的空气。

  本文作者己经研制成功“可控节能型汽修车间内下置废气排出系统”,并在多家汽修车间运行,取得了良好经济和社会效益。但它存在着汽车废气排到大气后直接污染大气的问题。因此,又开始对汽修车间发动机废气进行直接净化处理的研究。本文就己设计的净化汽修车间发动机废气HC/CO的热净化器结构对净化效果的影响进行了试验研究。

  表ill汽车在不同运转工况下有害排放量的比较从表1得:HC/CO的排放量大的工况是在怠速和减速两个工况。而汽车在修理车间检测或维修时大部分时间处于怠速状态,而处于减速和其他工况的时间很短。因此,热净化器结构对汽修车间发动机废气HC/CO净化影响的研究是在怠速工况下进行。

  发动机机外净化处理装置己很多。如空气喷射装置、热反应器、废气再循环装置、三元催化转换器等都己在汽车上应用。其中废气再循环装置和三元催化转换器得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。而空气喷射装置和热反应器等逐步被淘汰。但在混合气浓的时候,空气喷射装置和热反应器这两种净化装置净化效果很好111.在汽修车间里汽车检测或维修大多数时间是怠速工况,此工况的混合气是浓混合气状态。

  汽车运转工况有害气体排放量怠速加速(0~减速(40~因此,汽修车间里发动机废气HC/CO的净化方法借鉴这两种装置的原理。

  空气喷射装置的原理是通过空气泵供给的空气经空气喷管喷到各缸的排气门附近,可以利用燃烧后的高温,使废气HC/CO与空气中的氧气相混合后再燃烧,达到排气净化的目的。热反应器是一种保温装置,下,这两种方法是合在一起工作的。

  在汽修车间净化发动机废气HC/CO时,不可能现场将空气喷管的空气喷到各缸的排气门附近,也不可能在被修汽车排气管上临时安装热反应器,不能照搬上述方法,只能借鉴。因此,本作者按照上述原理设计了一种新型净化装置,即热净化器。

  4净化器的结构新设计的热净化器如所示,该装置的基本结构是由壳体和内腔构成。壳体和内壁之间填有绝热材料,使内部始终保持高温,以利于HC/C0的再燃烧彻底,减少能源的消耗。

  1.内壁2.保温层3.壳体4.入口5.、6.顺、逆向火焰喷入方向7.出口热净化器结构示意图热净化器的加热能源是液化石油气,将其和氧气混合后燃烧,火焰喷入热净化器的内腔。把通过热净化器的废气HC/C0燃烧掉。达到净化较彻底的目的。

  该装置是一种用来降低HC/C0排放的后处理装置,将它临时安装在待检测或维修汽车发动机排气管的尾部。

  5试验5.1试验设备及仪器试验设备及仪器有:B492汽油机、电涡流测功机、电荷放大器、压力传感器、转速一油耗仪、CO红外线气体分析仪、HC氢火焰离子检测器。

  5.2试验过程将B492汽油机放在发动机性能试验台上,发动机废气经过热净化器后进行HC/⑴的测量和发动机第二气缸示功图测定。B492汽油机在怠速(n=8501/min)工况下稳定运行,水温80°C~90°C,大气温度为23°C,液化石油气和氧气混合气要求空燃比大。

  在上述条件下进行多项试验。(1)在D/d=25、顺向火焰喷入(D为热净化器内腔直径,d为发动机排气管平均直径)的情况下,进行有、无热净化器时B492汽油机废气HC/C0测量。(2)在D/d=2 5的情况下,进行顺、逆向火焰喷入时进行B492汽油机废气HC/⑴的测量。(3)在逆向火焰喷入状态下,D/d分别为4、25、1时进行B492汽油机废气HC/C0的测量。同时进行该汽油机第二缸示功图测量。(注:顺、逆向火焰喷入是指液化石油气和氧气混合气燃烧火焰与废气流向相同或相反)。

  5.3试验结果5.3.1有、无热净化器HC/CO的测量5和顺向火焰喷入热净化器内腔的情况下,进行了有、无热净化器时HC/C0的测量,测量结果如所示。

  1.无热净化器2.有热净化器HC/CO测量结果示意图(条件:D/d=25、顺向火焰喷入)5.3.2顺、逆向火焰喷入热净化器HC/CO的测量在D/d=25的情况下,进行顺、逆向火焰喷入热净化器时HC/CO的测量,测量结果如所示。

  1.顺向火焰喷入HC/CO测量结果示意。3.3不同热净化器内腔空间HC/CO的测量在逆向火焰喷入热净化器情况下,分别进行D/d=如所示。同时进行了汽油机第二缸示功图的测定,测量结果如所示。

  HC/CO测量结果示意图(条件:逆向火焰喷入)净化效果较差。而/ =2.5时,废气中HC/CO净化程度较好。当D/d=1时,废气中HC/CO的净化程度更好一些。但从示功图角度看,D/d=时,气缸压力曲线没有变化,而当D/d=1时气缸压力曲线低于D/d=4和D/d=25时的曲线。说明D/d=1时对气缸内的燃烧己经产生负效应。其原因是在逆向火焰喷入状态下,若热净化器内腔空间很大(D/d=4)时,火焰有接触不到的问题,使一些废气直接逃逸。而当其内腔空间很小(D/d=1)时,逆向火焰的喷入,阻碍了废气的排出,缸内的残余废气系数大,影响了缸内的燃烧,从而使发动机功率下降2. 6结论5.4试验结果分析(1)从可以看出:废气经过热净化器后HC从7.2下降到逆向火焰喷入的热净化器对汽修车间发动机废气HC/CO的净化效果优于顺向火焰喷入。

  0.09下降量非常大。证明该热净化器对废气中HC/CO的净化效果良好。其原因是废气中HC/CO在高温情况下与氧气燃烧生成了无害物质CO2和H2O.(2)从可以看出:液化石油气和氧气混合燃烧后逆向火焰喷入热净化器内腔对发动机废气HC/CO的净化效果优于顺向火焰喷入。其原因是逆向火焰喷入后会加废气与火焰接触时间和空间,使废气中HC/CO更多地与氧气反应,生成C2和H2,从而加了净化效果。

  在逆向火焰喷入的热净化器中,其热净化器内腔空间的大小不但影响汽修车间发动机废气中HC/CO的净化效果,同时也影响发动机的功率,二者必须兼顾。

  试验结果表明:当D/d=25时,逆向火焰喷入的热净化器对汽修车间发动机废气HC/CO的净化效果好。

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