基于噴油助燃再生的柴油車顆粒物后處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)動(dòng)車排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，顆粒物后處理技術(shù)已經(jīng)成為柴油車排放控制的重要途徑。后處理技術(shù)中最為有效的措施之一就是采用顆粒物捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)，但對(duì)于捕集之后顆粒物的去除(即DPF的再生)問題，至今仍然缺乏簡(jiǎn)單可靠的解決方案。針對(duì)以往再生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能耗過高等問題，結(jié)合我國柴油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀，本文對(duì)基于噴油助燃再生的顆粒物后處理技術(shù)展開了理論與試驗(yàn)研究。
　　 首先，設(shè)計(jì)了集燃燒器

2、再生與催化再生于一體的柴油車顆粒物捕集器噴油助燃再生后處理技術(shù)方案，提出了以燃燒器升溫為主，柴油機(jī)氧化催化器(DieselOxidation Catalyst，DOC)前噴油升溫為輔的兩級(jí)排氣升溫策略。該技術(shù)方案有利于提高后處理系統(tǒng)能量利用率，并且燃燒器工作所需助燃空氣從發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器出口處獲取，摒棄了空氣壓縮機(jī)等復(fù)雜供氣系統(tǒng)。
　　 其次，根據(jù)柴油車排氣特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了噴射式與蒸發(fā)式兩種全流式燃燒器，分別對(duì)其工作特性進(jìn)行了研究，

3、其中蒸發(fā)式燃燒器能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)MAP范圍內(nèi)正常工作，在沒有助燃空氣條件下可依靠排氣維持燃燒。為提高再生可靠性，對(duì)改善DPF入口溫度場(chǎng)均勻性方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究；建立了DPF再生零維模型，對(duì)影響再生過程中峰值溫度的DPF材質(zhì)、顆粒物特性、氣流特征等因素進(jìn)行了數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究；并對(duì)再生過程中后處理系統(tǒng)的二次污染問題進(jìn)行了研究。
　　 再次，針對(duì)車輛運(yùn)行過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩難以測(cè)量問題，提出了基于轉(zhuǎn)速、排氣溫度、排氣背壓的三維MAP再生

4、時(shí)機(jī)查表判斷方法。為了簡(jiǎn)化控制策略，提出了對(duì)燃油噴射量與助然空氣實(shí)行分段供給的控制策略，結(jié)合本文所確定的兩級(jí)升溫策略，按照再生功率MAP劃分了燃燒器與DOC工作模式，并對(duì)不同模式下后處理系統(tǒng)工作特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，各種模式下后處理系統(tǒng)都能將排氣溫度提升至600℃以上，達(dá)到再生要求。
　　 最后，對(duì)后處理系統(tǒng)進(jìn)行了集成與優(yōu)化，對(duì)影響DPF阻力特性的主要參數(shù)、影響排氣系統(tǒng)熱損失與熱遲滯的主要因素進(jìn)行了研究；并在Auma