尾管喷油方式DPF再生的理论与试验研究

提出了以DPF前端温度作为控制目标的尾管喷油DPF再生方法。详细介绍了该系统的构成、再生控制策略以及再生试验。试验结果表明:该再生系统能有效去除沉积在DPF载体表面的碳颗粒,恢复DPF载体过滤颗粒物的功能。     

不同控制策略条件下车用柴油机WHTC和ETC排放比对试验与研究

介绍了国内车用柴油机排放的发展现状和WHTC循环试验,通过采用不同控制策略条件下的柴油机样品进行WHTC和ETC循环试验,并对试验结果进行分析和比较,结合城市车辆的使用状况来说明WHTC循环试验的实际意义和发展趋势。     

重型车用发动机WHTC与ETC瞬态测试循环试验对比研究

针对我国原重型柴油机排放标准对道路实际工况覆盖不全面,尤其不能全面反映城市车辆长期低速低负荷状态,北京地标在原GB17691-2005基础上增加对城市用重型车的WHTC循环的要求.本文利用一台国Ⅳ排放水平的柴油机,试验分析了同是瞬态测试循环的WHTC与ETC工况点的差异,发动机负荷及工作状态的差异.总结了最终导致两个循环比排放量差异的原因,阐述了增加WHTC对改善城市车辆或发动机排放的意义,以及增加WHTC对排放后处理技术所形成的新的挑战.     

柴油机DPF驻车再生排气热管理策略试验研究

在一台非道路国四高压共轨柴油机上,利用试验台架研究颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)驻车再生过程中不同排气热管理策略对氧化型催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度及排放的影响。结果表明,合适的再生转速、节气门关闭角度及喷油参数对提升DOC入口温度、降低DOC入口未燃HC效果显著。研究结果可以对柴油机DPF驻车再生排气热管理策略的制定和优化提供指导。     

利用H2O2进行DPF再生的试验研究

作者在165FA柴油机试验台上对H2O2为DPF（柴油机微粒过滤器）辅助再生的各项性能进行了试验研究。试验结果表明，对于壁流式不锈钢丝网滤芯的过滤器，在较低的反应温度（300℃-500℃）下，通过在过滤器中喷入H2O2，可使DPF得到良好的再生效果。     

基于模型的DPF再生温度控制策略开发及验证

为精确控制柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter, DPF)的再生温度,避免因再生失控引起的DPF失效风险,在柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst, DOC)和DPF组成的后处理系统上建立基于化学反应动力学原理的DOC温度模型,在温度模型和再生温度控制算法的基础上设计DPF再生温度前馈及反馈控制策略;利用发动机台架测试数据进行控制策略联合仿真,对控制参数进行系统整定及优化;通过发动机台架瞬态及稳态工况测试,验证控制策略的实际应用效果。仿真和台架试验结果表明：DPF再生温度控制策略具有很好的动态性能及稳态性能,最大峰值温度及燃油喷射量均控制在限定范围,可确保DPF实现高效可靠的再生。     

柴油机DPF后颗粒物排放研究

在一台满足欧Ⅵ排放标准的柴油机上燃用国Ⅴ柴油,带柴油机颗粒捕集器(DPF)进行了欧洲稳态循环(ESC)、欧洲瞬态循环(ETC)、全球统一稳态循环(WHSC)和全球统一瞬态循环(WHTC)试验。试验结果表明:在试验循环的瞬态过程中,发动机排气经过DPF后,较大的排气背压变化率绝对值峰值仍会导致排气中出现颗粒物数量浓度瞬时峰值。ESC循环试验中平均粒径[50nm,80nm]区间内总颗粒物数量排放占全部颗粒物的90%,WHSC中平均粒径[60nm,110nm]区间内总颗粒物数量排放占全部颗粒物的87%,ETC在平均粒径[10nm,70nm]区间内总颗粒物数量排放占全部颗粒物的80%,WHTC在平均粒径[10nm,40nm]和[50nm,60nm]区间内总颗粒物数量排放占全部颗粒物的85%。     

DPF主动再生温度控制试验研究

由于柴油机运行工况条件复杂,中、低负荷工况下排气温度较低,无法满足柴油机颗粒捕捉器（DPF）主动再生的温度要求,因此需要对再生温度控制进行系统研究。研究了稳态工况下通过调节柴油机后喷油量、节气门开度对DPF内部温度控制的影响,以实现DPF入口温度满足主动再生的要求;同时研究分析降怠速（DTI）工况下不同炭载量载体再生时,DPF内部温度变化情况,以提高DPF主动再生过程中的安全性。结果表明：调节柴油机后喷油量、节气门开度,能够有效控制DPF内部温度,DTI工况下炭载量是影响DPF内部最高温度的主要因素。     

DPF分区再生性能的试验研究

基于外加热源再生性能测试台架,探索了柴油机颗粒捕集器(DPF)分区再生对再生性能的影响及其传热规律。试验结果表明:单区沉积再生时,Ⅰ区沉积和Ⅱ区沉积时容易出现较高的最高温度和最大温度梯度,同时再生效率也较高;沉积区域越偏离轴心,其再生效率越低。双区沉积再生时,沉积区域间距越小且越靠近轴心则越利于再生,再生效率也越高。多区沉积再生时,相比其他沉积情况,当Ⅱ区不沉积颗粒时,最高温度和最大温度梯度较低,同时具有较高的再生效率。DPF内部热量主要聚集在轴心末端位置,当DPF末端发生剧烈再生时热量具有向前传递的趋势。     

柴油机WHTC循环NO_x控制和热管理技术研究

本文介绍了WHTC排放测试循环的背景,以一台3.8L柴油机为试验样机,对其运行WHTC循环以及现行国标GB17691-2005中的欧洲瞬态排放测试循环(ETC)的试验工况进行了对比分析,通过对测试工况的转速、扭矩分布状况,后处理排气温度分析,来为排放控制策略的制定探索可行的方向。本文基于试验样机对进气节流、排气节流,从进排气的方面措施对发动机排气温度的影响进行分析。     

基于燃油添加剂颗粒过滤器再生的研究

一种采用Ce/Fe燃油添加剂联合碳化硅壁流式过滤器再生方式被发展,在15 mg/kg Ce/Fe燃油添加剂加入含硫量300 mg/kg柴油的情况下进行发动机台架试验,过滤器在排气温度为420℃时取得了连续再生,但不能在全部运行条件下获得安全再生。通过进气节流修正发动机低负荷低转速工况下的排气温度MAP图,过滤器进行欧洲稳态测试循环再生试验,其前后端平均压差为170 mbar,在全部运行工况下实现了安全稳定再生。     

颗粒捕集器后喷油催化再生性能的研究

为改善柴油机的排放性能,针对解决该问题最有效的后处理技术颗粒捕集器(DPF)再生展开了相应的研究,围绕实现颗粒捕集器再生的局限性,提出了利用电控单元(ECU)累积颗粒数实现后喷油催化再生的解决方案,以IVECO宝迪客车为例进行了3种工况的道路试验,验证了该方案的可靠性.     

柴油机微粒捕捉器主动再生特性的计算与分析

对柴油机排气微粒捕捉器（DPF）的主动再生特性进行了研究,建立了DPF主动再生数学模型,具体分析了柴油机转速、排气中的氧气浓度、DPF的微粒沉积量、微粒的活化能以及柴油机排气温度等参数对DPF主动再生特性的影响。结果表明,通过适当推迟柴油机喷油提前角以提高其排气温度,并辅以燃油加剂或利用催化剂降低微粒的活化能,在适当的条件下,进行DPF的主动再生是可行的。     

柴油发动机尾气排放后处理技术的研究进展

简要介绍了国内外柴油发动机尾气排放后处理技术的应用现状,研究了它们各自的特点以及有待改进的方面,并对满足未来超低排放法规的柴油发动机尾气排放后处理技术进行了展望。     

基于远后喷的DPF再生技术对发动机机油及抗拉缸性能研究

采用缸内远后喷技术进行柴油机颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)再生。通过配制不同质量比的柴油和机油,分析机油黏度和闪点的变化趋势。采用特定循环进行机油老化验证和机油稀释试验,利用热重分析仪研究柴油和机油的挥发特性,并在机油黏度下限进行极限拉缸和高温拉缸试验。试验结果表明:随着燃油稀释率的增加,机油黏度和闪点呈下降趋势,且黏度到达下限值时,燃油稀释率为7%左右。远后喷不会引起柴油的不完全燃烧,也不会导致机油中烟炱(soot)的增加。随着再生次数的增加,机油黏度下降较快,至再生50次后,黏度未达到下限值。热重曲线可以看出柴油和机油的挥发温度差别较大,含7%柴油的机油在120℃会有少量挥发。最小间隙拉缸和高温拉缸试验完成后拆检缸套、活塞环、活塞等主要摩擦副,未出现异常磨损,发动机出现拉缸的风险较小。     

柴油机排气后处理技术的研究进展及存在的问题

简要介绍了国内外柴油机排气后处理最新技术及其应用现状 ,阐述了它们各自的特点以及有待改进的方面 ,并对满足未来超低排放法规的柴油机排气后处理技术进行了展望。     

NTP技术降低柴油机PM排放及低温再生DPF的研究

针对柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)传统再生方法的缺陷,根据低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)放电理论,探索了NTP低温再生DPF技术。从化学反应动力学角度探讨了基于NTP技术的DPF再生反应机理,并利用现代测试分析技术研究了NTP对颗粒物(particulate matter,PM)质量粒径分布、微观形貌、碳结构及表面官能团演变的作用规律。建立NTP技术再生DPF的试验系统,对已捕集PM的DPF进行再生试验研究。通过监测PM的氧化分解产物CO、CO2的体积分数和DPF的内部温度,结合DPF的背压变化,研究不同再生初始温度下的PM氧化分解特性和DPF再生特性,并考察NTP技术对DPF再生的安全性。研究结果表明,NTP技术可有效分解柴油机排气中的PM,显著降低DPF的再生温度,且无需催化剂。这为DPF再生提供了新的研究途径。     

DPF主动再生过程颗粒排放特性试验

通过柴油发动机台架,采用后喷助燃的再生方式研究了主动再生过程中柴油机颗粒捕集器(DPF)出口的颗粒排放特性.结果表明:在主动再生期间,DPF出口颗粒浓度可增加2~3个数量级;在升温过程和再生过程,出口颗粒物数量浓度和粒径分布会因为碳载量和再生温度的共同作用而表现出差异;升温过程中,10 nm左右核模态颗粒物的排放主要由来流中颗粒物的穿透引起;再生过程中,10 nm左右核模态颗粒物的排放主要由碳烟颗粒层氧化反应生成的二次颗粒逃逸引起;整个再生期间,100 nm左右的积聚态颗粒物的排放主要由DPF载体内碳烟颗粒的逃逸引起.