柴油機顆粒捕集器主動再生過程試驗研究.pdf

1、隨著排放法規(guī)的愈加嚴格，歐VI重型柴油機需要同時使用柴油機氧化催化器（DOC）、柴油機顆粒捕集器（DPF）和尿素選擇性催化還原（SCR）等多種后處理技術降低碳氫（HC）、一氧化碳（CO）、顆粒物（PM）和氮氧化物（NOx）。本文圍繞DOC和DPF集成系統(tǒng)，對DPF過濾特性、壓降特性、再生特性和碳煙快速加載方法進行了研究，并對穩(wěn)態(tài)工況和瞬態(tài)工況下 DPF主動再生過程進行了試驗研究。
　　通過文獻調研、臺架試驗等手段探索與對比國內、外

2、研究機構采用的碳煙加載方式的優(yōu)缺點，提出一種高效的碳煙加載方法。該方法通過改變發(fā)動機相關參數(shù)（噴油正時、軌壓等）影響氣缸內柴油霧化與氧化效果，使得缸內燃燒惡化，產生大量碳煙顆粒。碳煙顆粒在排氣管中經(jīng)過DPF過濾捕集實現(xiàn)DPF碳煙快速加載，在穩(wěn)態(tài)工況下的加載速率能夠達到4g/L/h。同時，優(yōu)化了 DPF碳載量預測模型，建立碳載量與流阻之間一一對應的關系，系統(tǒng)對比了不同穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機加載碳煙的壓差特性，結合PM粒徑分析研究不同加載工況對P

3、M流阻的影響，為提高DPF再生試驗效率提供理論基礎。
　　在柴油機臺架上研究了穩(wěn)態(tài)工況下催化型柴油機顆粒捕集器（ Catalyzed Diesel Particulate Filter, CDPF）主動再生過程中不同再生影響因素（排氣流量、再生目標溫度和碳載量）對CDPF主動再生過程中最高溫度和最大溫度梯度以及排氣污染物的影響規(guī)律，為實現(xiàn)CDPF安全可靠再生提供理論依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)：CDPF主動再生過程中空速越小，再生目標溫度越高，

4、CDPF碳載量越大，載體最高溫度和最大溫度梯度越高。溫度分布呈現(xiàn)出從入口端邊緣處向出口端中心軸線處溫度值逐漸升高的趨勢；溫度梯度分布呈現(xiàn)出靠近載體邊緣處溫度梯度高，靠近軸線處溫度梯度低的趨勢。CDPF后的NO2濃度會稍高于DOC后的NO2濃度。
　　在 DPF主動再生控制策略的基礎上，通過臺架試驗，進行了瞬態(tài)工況下的DPF主動再生過程研究。分析了瞬態(tài)下DPF再生過程溫度場、濃度場和污染物排放。瞬態(tài)工況選擇降怠速試驗（Drop-to