車用柴油機(jī)微粒捕集器噴油助燃復(fù)合再生技術(shù)研究.pdf

1、隨著全球排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，柴油機(jī)微粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)技術(shù)已經(jīng)成為控制柴油車微粒排放的重要途徑。DPF技術(shù)的研究主要集中在過濾材料和過濾體再生兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)上，目前過濾體的再生問題，是制約DPF技術(shù)廣泛應(yīng)用的技術(shù)難題。針對中國柴油機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀和高硫燃油條件，對車用柴油機(jī)微粒捕集器噴油助燃復(fù)合再生技術(shù)進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。
　　首先，對各種噴油助燃再生技術(shù)特點(diǎn)和典型柴油機(jī)的排氣特性進(jìn)

2、行了分析，提出了以噴油助燃主動(dòng)再生為主，以燃油添加劑(Fuel Borne Catalyst，F(xiàn)BC)被動(dòng)再生為輔的復(fù)合再生方法，同時(shí)采用雙路DPF切換外部供氣再生和排氣輔助再生相結(jié)合的后處理系統(tǒng)方案。
　　其次，針對車載再生燃燒器的技術(shù)需求與不同燃燒器的技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)提出柴油自蒸發(fā)預(yù)混合旋流再生燃燒器，利用燃燒器燃燒過程中的自身放熱蒸發(fā)柴油，通過多級旋流進(jìn)氣制備混合氣，實(shí)現(xiàn)柴油的預(yù)混合燃燒。通過三維建模分析與試驗(yàn)研究，優(yōu)化燃燒器

3、結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)，并根據(jù)燃燒器不同的工作階段，制定了不同的控制邏輯，減少再生能耗和再生排放，提高燃燒器出口溫度場的均勻性。
　　再次，提出了基于過濾體壓力損失模型的微粒累積量計(jì)算方法，以排氣流量、排氣溫度和排氣背壓為主要參數(shù)，計(jì)算得到實(shí)際微粒沉積量，通過試驗(yàn)驗(yàn)證具有較高的準(zhǔn)確性，從而擺脫了傳統(tǒng)背壓判斷方法必須依托具體發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型和工況標(biāo)定的限制。通過對微粒累積量對發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能以及過濾體再生性能影響的研究，提出了以過濾體的微粒累積量作

4、為再生時(shí)機(jī)的判斷方法。
　　最后，對噴油助燃復(fù)合再生過程控制策略進(jìn)行了理論和車載道路試驗(yàn)研究。在對再生氣流流量、溫度、氧氣含量等再生控制參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，分析再生過程中能量轉(zhuǎn)換過程，對排氣輔助再生控制策略進(jìn)行研究，以降低再生能耗，減少再生時(shí)間，同時(shí)保證較高的再生效率。試驗(yàn)裝置在小批量的車隊(duì)上進(jìn)行了實(shí)際的長期道路對比試驗(yàn)研究，研究了再生溫度、FBC等因素對于微粒累積速度、再生時(shí)間、再生能耗、再生灰分累積和發(fā)動(dòng)機(jī)微粒排放等長期影響，同