硕士论文——不同结构参数DOC+SCR对轻型柴油机排放特性的影响

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1、硕士学位论文（专业学位）不同结构参数DOC+SCR对轻型柴油机排放特性的影响姓名：学号：所在院系：汽车学院学科门类：工程学科专业：动力工程指导教师：二〇XX年X月Effectsonemissioncharacteristicsoflight-dutydieselengineequippedwithdifferentstructureparametersDOC+SCRCandidate:StudentNumber:School/Department:SchoolofAutomotiveStudiesDiscipline:EngineeringMajor:PowerEngi

2、neeringSupervisor:Prof.LinRui同济大学硕士学位论文摘要摘要柴油机由于高热效率、低油耗、高转矩输出等优点，近年来在各个领域得到了广泛应用。但是柴油车是大气污染中NOx及PM排放的主要污染源，对人体健康造成极大伤害。目前，国Ⅴ后处理主流路线采用DOC+SCR的方式来同时降低NOx及PM排放，但国内外学者对该组合系统的研究相对偏少，主要集中在SCR的性能仿真和整体系统的结构优化，缺乏对催化剂本身的性能优劣评价以及发动机台架试验的系统数据验证。本文通过催化剂结构表征、小样性能评价的方法，分析了催化剂参数和结构对其性能的影响机理；并以一台1.91L国五

3、轻型柴油机作为试验样机，选取8组不同结构参数的DOC+SCR后处理系统：改变DOC系统的催化剂贵金属配比、贵金属负载量、载体长径比、载体目数，其余参数不变。SCR系统参数不变，将DOC与SCR系统进行耦合，在发动机台架试验中进行数据验证。本文的主要研究内容及结果如下：（1）研究了不同结构参数DOC小样的催化性能随着贵金属负载量的增加，DOC样品会向晶格收缩、晶胞参数变小的趋势发展，在一定程度上会抑制贵金属原子成为活性位点，降低催化剂的活化性能；载体表面的活性比表面积增加，样品表面活性位点数增加，催化活性升高；涂敷贵金属催化剂含量最高的3号DOC在不同的温度范围内均有最高

4、的CO、C3H8转化率及NO2生成率。随着贵金属催化剂中Pt比例的增加，贵金属在载体表面重叠和烧结团聚的趋势增加，但当Pt含量增加到一定比例后，并不会对DOC载体的晶格结构造成太大的影响；DOC样品的活性比表面积增大，说明Pt在载体中的分散度比较高；DOC样品对CO和C3H8转化速率下降，但对NO2的生成率增加。这是由于在中低温范围，Pd与γ-Al2O3载体的强相互作用起决定性作用。随着载体目数的增加，DOC载体的晶格结构基本没有变化；DOC有效活性比表面积增加，催化剂表面活性位点数增加，催化活性升高；DOC对CO、C3H8的转化率及NO2生成率均有增加，但1和8号DO

5、C温升曲线基本一致。（2）研究了不同贵金属催化剂DOC+SCR对轻型柴油机的排放特性的影响随着贵金属负载量的增加，DOC后排气压差和温差略有升高；CO、THC减排率和NO2生成率增加；PM及PN均有一定的降低，但贵金属负载量过高时，在高负荷及高转速下PM和PN还会有一定程度的增加。I同济大学硕士学位论文摘要随着贵金属Pt比例的增加，DOC后排气压差和温差没有明显变化；CO、THC减排率和NO2生成率增加，但在低负荷和中低转速下，Pd比例高的样品具有更好的低温转化性能；PM及PN均有一定的降低，Pt比例的增加有助于提高碳烟转化率，但会增加高转速高负荷时的硫酸盐生成。（3）

6、研究了不同载体参数DOC+SCR对轻型柴油机排放特性的影响随着载体长径比的增加，DOC后排气压差和温差略有升高；CO、THC减排率和NO2生成率增加，增大长径比在低负荷及低转速工况的催化性能提升极为显著；PM及PN随着长径比的增加大大的降低，长径比的增加有利于颗粒的充分氧化。随着载体目数增加，DOC后排气压差和温差有一定升高，在高负荷及高转速下压差损失较为明显；CO、THC减排率和NO2生成率增加，催化剂活性比表面积增加；PM及PN随着目数的增加进一步的降低。关键词：不同结构参数，DOC+SCR，催化活性，排放特性IITongjiUniversityMasterofPh

7、ilosophyAbstractABSTRACTBecauseofthehighthermalefficiency,lowfuelconsumptionandhightorqueoutputofdieselengine,ithasbeenwidelyusedinvariousfieldsinrecentyears.ButthedieselistheairpollutionintheNOxandPMemissionsofthemainsourceofpollution,causinggreatharmtohumanhealth.Atpres