内燃机工程

作者：唐飞，钱叶剑，孟顺，余自洋，边顺

单位：合肥工业大学 动力机械及工程系,合肥 230009

关键词：当量比燃烧,天然气发动机,三效催化器,N2O排放,NH3生成,

基金：国家自然科学基金项目(51676062)

建立了一种适用于当量比燃烧天然气发动机的Rh基三效催化器(three-way catalytic converter, TWC）整体模型，研究了排气温度和组分对TWC系统次生污染物N2O和NH3生成特性的影响。结果表明：N2O主要在起燃和低温(400K～605K）阶段通过CO还原NO反应生成；高温状态下(>850K）NH3通过H2还原NO反应生成，H2来源于蒸汽重整(steam reforming, SR）和水煤气变换(water gas-shift, WGS）反应。H2体积分数的增加促进了N2O和NH3生成，高温下N2O会与H2发生还原反应，H2体积分数越高，N2O生成反而越低。H2O和CH4对N2O和NH3生成的影响随着温度变化而变化。在一定范围内，随着O.2体积分数增加，NH3生成减少，N2O生成增加；高温下，O.2体积分数过高时，N2O生成反而减少。研究还发现，排气中O.2体积分数在4000×10-6左右时，排温控制在580K～850K，能实现N2O和NH3近零排放。

来源：2021年第6期

《内燃机工程》期刊编辑部

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