柴油发动机试车台架尾气治理技术及案例解析

柴油发动机尾气中含有颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、烃类化合物、一氧化碳等有害污染物，是大气污染物的重要来源， 特别是柴油机颗粒物以及氮氧化物的排放，分别占机动车总排放量的99%和64%，对环境以及人类身体健康造成重大影响。柴油发动机试车台架尾气治理的研究主要通过模拟工况来考察各种因素对柴油机排放特性的影响， 而实际工况下试车台架的尾气治理工程应用却鲜有报道。
本书旨在以潍柴动力股份有限公司（以下简称“潍柴”） 博杜安试车台架为样机，通过技术耦合开发高效柴油机试车台架尾气治理技术， 在满足工程项目尾气达标排放的同时，开发了新工艺、新方法， 为同行提供节能减排新技术选择，利用台架排放试验代替整车排放试验的优点在于可以减少整车排放试验， 从而大大缩短了研发周期并降低了开发费用。
全书共有5章， 第1章介绍了发动机以及试车台架的基本概念、分类、原理，并介绍试车台架尾气的特点以及治理难点； 第2章介绍了柴油发动机试车台架的尾气治理方法，主要介绍尾气的治理方法与布置方案， 并对各系统设备的选型进行详细描述；第3章重点介绍了柴油发动机尾气治理系统易出现的问题， 并对各个系统出现的问题进行详细解析， 同时指出了系统问题的防治措施； 第4章详细介绍了潍柴动力二号厂与博杜安项目试车台架尾气的治理， 从实施方案、设备选型、各个系统的调试和运行进行详细讲解， 并对项目运行结果进行检测， 结果显示排放的尾气中各污染物浓度符合相关的排放标准； 第5章对试车台架尾气治理系统的运行以及保养维护进行了说明介绍。
本书内容系统、完整、理论与实际结合。书中对柴油机试车台架尾气治理系统中涉及的设备以及运行进行了介绍。笔者虽力图使本书更加完善， 以便可以给同行工作者提供经验，但限于水平及时间， 书中尚有不足之处， 敬请广大读者批评指正。

编者

任雯，清华大学山西清洁能源研究院，高级工程师，清华大学热能工程系博士毕业，现任清华大学山西清洁能源研究院多功能低温脱硝催化剂研发中心副主任，研究方向为氮氧化物控制。清华大学环境学院博士后工作阶段，主做重金属污染物的测试和治理。曾荣获北京市科学技术奖，在environmental science ＆ technology等行业杂志发表论文数篇。曾参与多个项目的技术研发及实施阶段，有着丰富的技术及管理经验。

本书主要阐述柴油发动机试车台架尾气治理技术及实例应用， 从理论到实践全方面对柴油发动机试车台架尾气治理技术进行了讲解及总结。
全书分为5章， 主要内容包括柴油发动机概述及试车台架尾气治理的意义、柴油发动机试车台架尾气治理方法、柴油发动机尾气治理系统易出现的问题及防治措施、试车台架尾气治理典型实例、试车台架尾气治理系统的运行及保养等内容。
本书不仅适合从事柴油发动机生产、运行及维护的技术人员、设计人员、科研人员和企业管理人员阅读， 也适合高等学校能源与系统工程、环境工程、环境科学等相关专业的师生参阅。

第1 章概述001
1.1发动机及试车台架简介          001
1.1.1发动机的定义及分类         001
1.1.2发动机试车台架          003
1.2柴油发动机原理           006
1.2.1进气行程            006
1.2.2压缩行程            007
1.2.3做功行程            008
1.2.4排气行程            009
1.3柴油发动机分类           010
1.4柴油发动机试车台架尾气治理        011
1.4.1柴油发动机试车台架尾气治理背景及意义     011
1.4.2柴油发动机试车台架尾气组成及特点      012
1.4.3柴油发动机试车台架尾气治理难点      015
参考文献              016

第2 章柴油发动机试车台架尾气治理方法018
2.1试车台架尾气治理的标准         018
2.2试车台架尾气治理方法及布置方案       021
2.2.1主要柴油车试车台架尾气治理方法      022
2.2.2新型柴油车试车台架尾气治理方法      031
2.2.3布置方案            035
2.3试车台架尾气治理相关设备选型        042
2.3.1EGR 系统设备选型         042
2.3.2DOC 系统设备选型         047
2.3.3DPF 系统设备选型         052
2.3.4SCR 系统设备选型         060
2.3.5AOC 系统设备选型         070
2.3.6风机选型            071
2.4结论与展望            075
参考文献              076

第3 章柴油发动机尾气治理系统易出现的问题及防治措施082
3.1引言              082
3.2尾气治理系统易出现的问题及解决措施      083
3.2.1EGR 系统问题解析及防治措施       083
3.2.2DOC 系统问题解析及防治措施       084
3.2.3DPF 系统问题解析及防治措施       085
3.2.4 SCR 系统问题解析及防治措施       086
3.3本章小结             092
参考文献              092

第4 章试车台架尾气治理典型实例094
4.1潍柴动力二号厂实例          094
4.1.1项目概述            094
4.1.2项目方案            099
4.1.3设备选型            103
4.1.4系统调试            110
4.1.5运行结果            120
4.2博杜安项目实例           121
4.2.1项目概述            121
4.2.2项目方案            125
4.2.3设备选型            131
4.2.4系统调试            139
4.2.5运行结果            146
参考文献              148

第5 章试车台架尾气治理系统的运行及保养149
5.1试车台架尾气治理系统运行         149
5.1.1开机前检查           149
5.1.2系统操作流程           154
5.1.3系统操作说明及注意事项        164
5.2试车台架尾气治理系统保养和维护       175
5.2.1DOC 系统保养和维护         175
5.2.2DPF 系统保养和维护         176
5.2.3加热系统的保养和维护         177
5.2.4SCR 系统保养和维护         178
5.2.5风机保养和维护          181
5.2.6自动化系统保养与维护         183
参考文献              183