柴油機顆粒捕集器主動再生過程試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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

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