GDI稀燃汽油机EGR-LNT协同降低NOx排放基础理论及影响因素机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51576140
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    55.0万
  • 负责人：
    李志军
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    E0604.燃烧学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31
  • 项目参与者：
    刘月辉； 马小强； 王海； 刘磊； 陈韶舒； 申博玺； 黄群锦； 王楠；
  • 关键词：
    LNT协同稀燃排放EGR-NOx

项目摘要

Lean-burn GDI engine can improve BSFC and emission. But the conventional TWC cannot purify CO, HC and NOx emissions simultaneously because of the oxygen suppression phenomenon under the lean AFR. Based on the previous researches, the applicant has found that the EGR-LNT synergetic control system can optimize both BSFC and emission. But there is a best synergetic control relationship betwee upstream EGR and downstream LNT in the EGR-LNT synergetic control system. More orless upstream EGR could deteriorate NOx control effect of EGR-LNT synergetic control system. This research are proposing to use both theoretical and experimental method and considering mechanism of NOx adsorption, desorption,reaction route of nitrate and nitrite, and reduction reaction in LNT with CHEMKIN software, then it can achieve an integrity mechanism analysis for inlet gaseschange caused by upstream EGR variation and NOx purification process of LNT. This research will finally propose a NOx control mechanism in the EGR-LNT synergetic control system based on the actual synergetic control effect between upstream EGR and downstream LNT, which will also reduce NOX emissions for lean AFR gasoline engine, improve ecological environment and save energy.
直喷稀燃汽油机可以大幅改善其经济性和排放，但由于其在大于化学当量比的条件下燃烧，氧阻抑现象使得传统的三效催化器TWC不能高效地同时净化CO、HC及NOx。申请者研究发现：稀燃汽油机可通过EGR-LNT协同技术实现经济性和排放性二者的优化。EGR-LNT协同控制系统中前端EGR率与后端LNT之间存在最佳协同控制关系。前端EGR率过小或过大都会降低整体的NOx排放控制效果。本研究拟采用理论与试验相结合的研究方法，通过CHEMKIN软件从LNT内部NOx吸附、脱附、硝酸盐和亚硝酸盐路径及其还原过程的机理入手，对前端EGR率变化所引起的后端LNT入口边界条件变化进而对LNT内部NOx催化净化过程的影响进行各反应物机理性探究。依据EGR与LNT的协同控制效果，揭示EGR-LNT协同作用降低稀燃汽油机NOx排放机理，为降低稀燃汽油机NOx排放、改善大气生态环境和节约能源提供坚实的理论基础和科技支撑。

结项摘要

稀薄燃烧的汽油机可以大幅改善其燃油经济性和降低CO、HC及CO2排放，但同时因其偏离当量比燃烧使得汽油机常规三效催化转化器（TWC）失效而造成NOx排放控制变难。通过本课题组研究发现，稀燃汽油机可以通过机内EGR并协同催化后处理器LNT的技术路线来有效控制NOx从而实现经济性和排放性二者的同时优化，并且EGR-LNT协同控制系统中前端EGR率与后端LNT催化器物理、化学特性参数存在最佳协同控制关系。前端EGR率过小或过大都会对EGR-LNT协同控制系统整体的NOx排放控制效果产生一定程度的恶化影响。本研究通过化学反应动力学模拟和实验相结合的方法，从前端EGR与后端LNT两者协同制约的角度，分析并阐明应用EGR-LNT协同系统降低NOx排放问题时所存在的关键科学及协同优化控制问题。本研究对克服稀燃汽油机实际应用的瓶颈技术，即降低稀燃汽油机NOx排放、节能减排构建和谐绿色生态环境社会具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（12）
专利数量（0）
柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    吉林大学学报 (工学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李志军;何丽;姜瑞;申博玺;孔祥金;刘世宇
  • 通讯作者：
    刘世宇
NO2-Assisted Regeneration Performance Enhancement of Catalyzed Diesel Particulate Filters
NO2 辅助增强催化柴油机颗粒过滤器的再生性能
  • DOI：
    10.1089/ees.2018.0477
  • 发表时间：
    2019-08
  • 期刊：
    Environmental Engineering Science
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Zhijun Li;Dong Cai;Li He;Lijuan Cao;Zhiyao Li;Yu Meng
  • 通讯作者：
    Yu Meng
Experiment and Simulation Investigation on the Characteristics of Diesel Spray Impingement Based on Droplet Impact Phenomenon
基于液滴冲击现象的柴油喷雾冲击特性实验与模拟研究
  • DOI：
    10.3390/app8030384
  • 发表时间：
    2018-03
  • 期刊：
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Yongfeng Liu;Qi Xiang;Zhijun Li;Shengzhuo Yao;Xingyu Liang;Fang Wang
  • 通讯作者：
    Fang Wang
Simulation of low temperature combustion mechanism of different combustion-supporting agents in close-coupled DOC and DPF system
DOC与DPF紧耦合系统中不同助燃剂低温燃烧机理模拟
  • DOI：
    10.1016/j.isatra.2017.12.017
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    ISA Transactions
  • 影响因子：
    7.3
  • 作者：
    Jiao Penghao;Li Zhijun;Li Qiang;Zhang Wen;He Li;Wu Yue
  • 通讯作者：
    Wu Yue
EGR 率对 LNT 吸附路径及净化效果的影响
  • DOI：
    10.11715/rskxjs.r201812005
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    燃烧科学与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹丽娟;李志军;李世龙;蔡 东;李志遥;张彦科
  • 通讯作者：
    张彦科

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其他文献

Fault Tolerant Control for Networked Control Systems with Access Constraints
具有访问约束的网络控制系统的容错控制
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵明月;孙德辉;刘贺平;李志军
  • 通讯作者：
    李志军
西藏尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区两套火山岩浆源区及其地质意义——来自Hf同位素特征的指示
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李志军
温度和压力对砂岩热导率的影响及温压校正计算方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    唐阿敏;刘唐伟;王安东;李志军
  • 通讯作者：
    李志军
基于Mimics 软件的脊柱骨三维重建及应用
  • DOI：
    10.19613/j.cnki.1671-3141.2018.24.128
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    世界最新医学信息文摘
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张笑;李志军;李贵花;王星;张少杰
  • 通讯作者：
    张少杰
Chaos in a novel fractional order system without a linear term
没有线性项的新型分数阶系统中的混沌
  • DOI：
    10.1016/j.ijnonlinmec.2018.08.012
  • 发表时间：
    2018-11
  • 期刊：
    International Journal of Non-linear Mechanics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    张森;曾以成;李志军
  • 通讯作者：
    李志军

其他文献

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李志军的其他基金

基于PM与NOx协同作用的现代柴油机DPF主被动复合再生及微粒捕集、再生微观理化特性基础理论研究
  • 批准号：
    51276128
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    75.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
吸附还原催化法同时降低柴油机NOx和碳烟微粒排放机理及应用基础研究
  • 批准号：
    50776062
  • 批准年份：
    2007
  • 资助金额：
    34.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
吸附还原净化准均质稀燃汽油机氮氧化物机理及应用研究
  • 批准号：
    50276042
  • 批准年份：
    2002
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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