吸附還原催化系統(tǒng)降低稀燃汽油機Nox排放仿真研究.pdf

1、節(jié)能和環(huán)保是內(nèi)燃機發(fā)展的主題。車用汽油機采用稀燃技術(shù)在改善燃油經(jīng)濟性的同時,還能夠降低有害排放物和溫室氣體排放量。在過去的二十年當(dāng)中無論是進氣道噴射實現(xiàn)稀燃還是缸內(nèi)直噴技術(shù)實現(xiàn)稀燃均受到廣泛關(guān)注。
　　 然而,稀燃技術(shù)面臨的問題是當(dāng)發(fā)動機工作在稀混合氣狀態(tài)時,傳統(tǒng)的三效催化轉(zhuǎn)化器不能夠有效的降低NOx排放物。目前降低稀燃汽油機NOx排放物較為有效的方法是采用NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器LNT(Lean-NOx-Trap)。當(dāng)LNT吸

2、附NOx達到一定限度時必須切換到濃燃工作模式進行再生以恢復(fù)吸附效率；在濃混合氣環(huán)境下,硝酸鹽變得不穩(wěn)定導(dǎo)致已存儲的NOx從NOx吸附空位上釋放出來,釋放的NOx被尾氣中的HC、CO及H2等還原劑還原。為了在燃油經(jīng)濟性、排放以及駕駛舒適性三者之間達到最佳平衡,LNT的控制策略必須考慮到濃燃開始時間和濃燃持續(xù)時間,與此同時要保證發(fā)動機動力輸出在濃稀燃轉(zhuǎn)換期間的平穩(wěn)過渡。
　　 本文在SIMULINK環(huán)境中建立了基于控制的發(fā)動機模型和

3、LNT模型,LNT模型成功實現(xiàn)了LNT中NOx存儲百分比的動態(tài)計算,此計算值作為發(fā)動機模型的輸入量用于空燃比濃稀轉(zhuǎn)換的自動控制。發(fā)動機模型包括電控節(jié)氣門模型、發(fā)動機氣流動態(tài)子系統(tǒng)、排氣再循環(huán)模閥模型、燃油率計算及控制邏輯子系統(tǒng)、發(fā)動機扭矩產(chǎn)生及控制子系統(tǒng)、稀NOx吸附還原催化器子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)顯示區(qū)域。發(fā)動機模型配合LNT模型實現(xiàn)了LNT控制策略的仿真,以及濃稀轉(zhuǎn)換過程中對轉(zhuǎn)速及扭矩波動的控制。并且通過在LNT模型中輸入NOx排放試驗數(shù)據(jù)