基于噴油助燃再生的柴油車顆粒物后處理技術研究.pdf

1、隨著機動車排放法規(guī)的日益嚴格，顆粒物后處理技術已經成為柴油車排放控制的重要途徑。后處理技術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，至今仍然缺乏簡單可靠的解決方案。針對以往再生系統(tǒng)結構復雜，能耗過高等問題，結合我國柴油機技術現狀，本文對基于噴油助燃再生的顆粒物后處理技術展開了理論與試驗研究。
　　 首先，設計了集燃燒器

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方案，提出了以燃燒器升溫為主，柴油機氧化催化器(DieselOxidation Catalyst，DOC)前噴油升溫為輔的兩級排氣升溫策略。該技術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)動機渦輪增壓器出口處獲取，摒棄了空氣壓縮機等復雜供氣系統(tǒng)。
　　 其次，根據柴油車排氣特點，設計了噴射式與蒸發(fā)式兩種全流式燃燒器，分別對其工作特性進行了研究，

3、其中蒸發(fā)式燃燒器能夠在發(fā)動機整個MAP范圍內正常工作，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，對改善DPF入口溫度場均勻性方法進行了試驗研究；建立了DPF再生零維模型，對影響再生過程中峰值溫度的DPF材質、顆粒物特性、氣流特征等因素進行了數值模擬與試驗研究；并對再生過程中后處理系統(tǒng)的二次污染問題進行了研究。
　　 再次，針對車輛運行過程中發(fā)動機轉矩難以測量問題，提出了基于轉速、排氣溫度、排氣背壓的三維MAP再生

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