WLTC工况下汽油机颗粒捕集器性能研究

通过AVL BOOST软件设计缸内直喷汽油机后处理系统模型,即三元催化转化器以及汽油机微粒捕集器(Gasoline particulate filter,GPF)的组合模型。研究了WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle)循环工况对该模型的HC转化效率以及汽油机微粒捕集器的捕集效率和压降的影响。结果表明:在WLTC循环工况下三元催化转化器HC转化效率在90%上下浮动,汽油机微粒捕集器的压降受排气流量影响较大,压降线图与排气流量线图基本一致。GPF的颗粒捕集效率可以稳定在90%。GPF压降平均值在1～2 kPa之间,最高压降为5.5 kPa,满足GPF压降要求。     

柴油机微粒捕集器燃油添加剂催化再生的试验研究

通过在康明斯6BT5.9发动机柴油中加入某型燃油添加剂的试验表明,添加剂能使沉积在捕集器内的微粒在300～400℃时起燃而使捕集器再生.同时分析了不同工况下,微粒累积与再生平衡温度点的变化及再生效果的优劣.对柴油机微粒捕集器再生技术的研究具有一定指导意义.     

柴油机微粒捕集器瞬态再生特性仿真

建立了基于柴油机微粒捕集器主动再生的GT-Power仿真模型,针对2 200 r/min、100%和1 400 r/min、50%两种典型工况,对捕集器瞬态再生特性进行了研究。计算结果表明：柴油机由高转速、大负荷变为低转速、小负荷的瞬态工况下,微粒捕集器再生时,载体各端温度曲线呈双峰状,载体壁面峰值温度与稳态相比大大升高;且工况变化时间越短,这种现象越明显。     

机外净化技术对 GDI 发动机颗粒排放的影响

通过缸内直喷汽油机颗粒测量试验,研究了怠速工况、最大扭矩工况及常用工况下三效催化器（TWC）和汽油机用颗粒捕集器（GPF）对发动机尾气中颗粒数量浓度及质量浓度的处理效率。结果表明：在低转速小负荷工况,三效催化器与颗粒捕集器对颗粒具有较高的处理效率;随着转速与负荷的增加,两者的处理效率均下降,三效催化器对颗粒处理能力明显降低,而颗粒捕集器整体保持较高的捕集效率;当二者联合工作时,在常用行驶工况下对颗粒的捕集效率达到80％以上。在高转速大负荷工况,由于尾气空速增加,颗粒捕集器捕集效率下降导致整个后处理系统对颗粒的处理效率降低。     

柴油机微粒捕集器定工况主动再生条件的试验研究

柴油机尾气后处理系统采用仅安装氧化催化转化器方案,通过试验确定了柴油机微粒捕集器定工况主动再生时所需的入口条件,通过对发动机不同工况排气温度的测量确定了微粒捕集器定工况主动再生的发动机工况点,得出了主动再生时排气管中所需喷入液化石油气的喷射脉宽.试验中氧化催化转化器对HC的转化效率达到了90%以上,满足了再生期间对催化...     

柴油机径向式微粒捕集器过滤效率和压降特性的研究

根据泡沫陶瓷过滤体过滤孔道的特征,假设泡沫陶瓷过滤体由若干圆柱状纤维捕集单元组成,建立了捕集效率和压降的数学模型.利用该模型对某径向式微粒捕集器过滤体上微粒粒径分布、过滤效率和压降特性进行了预测.结果表明,该模型模拟结果与试验数据较好吻合.     

柴油在用车冒黑烟技术改造的可行性初探

壁流式黑烟微粒捕集器技术通过迫使气流从一个通道流经孔壁到另一个通道的方式去掉微粒物,它对黑烟微粒的捕集效率可以达到90％。     

基于Boost的柴油机微粒捕集器(DPF)性能分析

柴油机微粒排放控制技术已成为柴油机技术发展中的核心之一。文中探讨了微粒捕集器的捕集机理、过滤体材料特性以及再生技术。并利用AVL Boost软件建立模型,仿真分析了发动机的排气温度和柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)的过滤孔密度对DPF的最高温度、排气背压和排气碳烟量的影响,提出了柴油机微粒捕集器设计优化的方法。     

A Study on the Durability of Emission After-treatment System for Light-duty Diesel Vehicles

在北汽福田轻型柴油车上采用废气再循环+氧化催化器+微粒捕集器的降低柴油车排放技术路线,设计了一种燃油添加剂+起燃器+氧化催化器的微粒捕集器复合再生方案,进行了10万km耐久性试验.分析了微粒捕集器过滤效率变化规律和灰分对过滤体的影响;对比了发动机排放恶化和催化氧化剂老化对一氧化碳和碳氢化合物排放的影响;试验结果表明,催化氧化剂老化会导致排放超标,是系统应用主要难点.     

基于添加剂和电加热的柴油机DPF再生技术研究

提出了基于添加剂和电加热的柴油机微粒捕集器再生技术,以柴油添加剂与电加热相结合的方式,利用柴油添加剂降低微粒起燃温度,再生时补充少许空气,只需少量的电能就可以点燃微粒,通过其自身火焰的蔓延来完成整个捕集器的再生。以SOFIM8140.27柴油机为对象,对微粒捕集及再生方案进行了大量试验研究,证实了该设计方案具有捕集效率高、再生可靠和车载实用等优点,能够适应我国的燃油品质。     

Nano-particle emission characteristics of European and Worldwide Harmonized test cycles for heavy-duty diesel engines

This study was conducted for the experimental comparison of particulate emission characteristics between the European and World-Harmonized test cycles for a heavy-duty diesel engine as part of the UN/ECE PMP ILCE of the Korea Particulate Measurement Program. To verify the particulate mass and particle number concentrations from various operating modes, ETC/ESC and WHTC/WHSC, were evaluated. Both will be enacted in Euro VI emission legislation. The real-time particle emissions from a Mercedes OM501 heavy-duty golden engine with a catalyst based uncoated golden DPF were measured with CPC and DMS during daily test protocol. Real-time particle formation of the transient cycles ETC and WHTC were strongly correlated with engine operating conditions and after-treatment device temperature. The higher particle number concentration during the ESC #7 to #10 mode was ascribed to passive DPF regeneration and the thermal release of low volatile particles at high exhaust temperature conditions. The detailed average particle number concentration equipped for golden DPF reached approximately 4.783E+11 #/kWh (weighted WHTC), 6.087E+10 #/kWh (WHSC), 4.596E+10 #/kWh (ETC), and 3.389E+12 #/kWh (ESC). Particle masses ranged from 0.0011 g/kWh (WHSC) to 0.0031 g/kWh (ESC). The particle number concentration and mass reduction of DPF reached about 99%, except for an ESC with a reduction of 95%.     

提高柴油机尿素SCR系统氮氧化物转化效率的试验研究

针对柴油机Urea-SCR后处理系统,为了有效提高NOx转化效率,考虑了包裹保温材料减少排气管散热从而提高载体温度、调整喷嘴位置、安装混合器等3种方法,并进行了不同温度和空速下SCR的NOx转化效率试验。试验结果表明:包裹保温材料能够在ETC循环中提高SCR载体温度20℃左右,从而使发动机更多工况处于SCR催化剂反应高效区域;喷嘴安装在更靠近发动机涡轮出口处(沿排气流反方向移动20 cm后),各工况下NOx转化效率均有所提高;安装混合器后在各工况下NOx的转化效率均有5%左右的提高,尤其在低温220℃时NOx的转化效率提高7%。     

大型LPG公交车运行工况与排放特性的试验研究

采用车载排放测试技术,对大型LPG公交车辆运行工况和排放特性进行试验研究.结果表明,公交车运行工况与国家排放标准规定的重型车发动机台架测试工况ESC和ETC有较大的差异.试验公交车辆的平均运行车速为16.7km/h,怠速时间占总运行时间的26.6％,加减速时间占61.3％,加减速度主要集中在-0.5～0.5m/s2之间...     

Kalman算法在纯电动汽车SOC估算中的应用误差分析

针对纯电动汽车电池组的工作状态和输出特性,分析了模型参数的变化对Kalman算法估算精度的影响.指出了纯电动汽车应用Kalman滤波算法估算SOC应考虑的因素,并结合电池模型参数的变化提出了Kal-man方程修正方案.最后通过电池的城市工况模拟试验,验证了分析的正确和可行性.     

Improvement of combustion efficiency and emission characteristics of IC diesel engine operating on ESC cycle applying Variable Geometry Turbocharger (VGT) with vaneless turbine volute

Based on experimental data, the present study investigates the influence of turbine adjustment in a turbocharger with vaneless turbine volute on diesel combustion efficiency indices and emission characteristics. Experimental investigations were conducted on engine modes as set out by the European Stationary Cycle (ESC). The adjustment algorithms selected for the experiment under ESC modes included adjustment to achieve minimal values of specific fuel consumption (SFC), NOx, CO and particulate matter (PM). In present research only VGT adjustment was investigated, the factors like fuel injection timing and EGR were not investigated. As a result we were able to make a comparison of the engine combustion efficiency and emission indices for VGT and a common turbocharger running on ESC cycle modes.     

柴油机SCR系统控制策略研究与软件设计

为有效地降低柴油机排气污染物NO_x,结合模块化设计思想,在Matlab/Simulink环境下完成SCR控制软件的开发。软件主要包括数据管理模块、SCR状态模块、尿素量计算模块和任务模块,其中尿素量计算模块采用基本尿素喷射量计算、尿素量修正和闭环反馈调节的组合方式提高尿素量计算精度。软件经代码生成后刷写至SCR控制器DCU中,在试验台架上完成ESC和WHTC循环测试。试验结果表明:在ESC和WHTC试验循环下,NO_x转换效率分别高于79.09%和72.35%,经催化还原后排放值分别低于1.836g/(kW·h)和2.147g/(kW·h),满足国Ⅴ法规的限值要求。     

两种柴油机过滤器过滤效果对比研究

采用自行设计安装的柴油机微粒取样系统在5个工况下对袋滤器和陶瓷微粒过滤器过滤后的微粒进行采集:一部分样品用于过滤效率的对比,另外一部分样品利用气相色谱—质谱技术(GC—MS)用于排气微粒中可溶有机成分(SOF)的分析。通过对过滤效率、微粒成分相对质量和微粒中SOF与IOF所占比例的分析对比可以看出,袋滤器是一种较好的柴油机微粒过滤器。     

基于有机朗肯循环的车用柴油机排气余热回收系统性能分析

利用设计的有机朗肯循环系统回收某重型车用柴油机的排气能量,通过台架试验,获得了变工况下柴油机排气余热能分布特性。分析了有机工质蒸发压力、过热度以及柴油机工况变化对有机朗肯循环系统性能的影响,以系统净输出功率和热效率为优化目标,确定了适用于有机朗肯循环系统的最佳蒸发压力。研究结果表明,当有机工质蒸发压力为1.8 MPa时,有机朗肯循环系统的净输出功率最大可以达到12.69kW,热效率可以达到11.19%;将有机工质加热至过热状态并不能明显提高有机朗肯循环系统的净输出功率。     

基于台架重复性的柴油机NOx排放测量影响因素研究

针对某电控高压共轨柴油机排放性能优化过程中出现的问题,基于柴油机试验台架的重复性,进行各参数变化趋势分析以及与NOx排放测量的相关性分析.在此基础上,进行了ESC变工况和持续恒工况的试验验证分析.结果表明:进气相对湿度、进气质量流量及燃油温度变化对ESC循环NOx排放测量的影响很小;在相同试验条件下,发动机进气质量流量...     

柴油机瞬态试验循环的线性回归分析

介绍了柴油机排放的瞬态试验循环,引入了试验循环有效性判断的依据,并就某6缸发动机的瞬态试验循环进行了线性回归分析研究。在允许点删除前后、不同时间延迟及设定量设置值和执行值不同情况下针对转速、扭矩和功率循环特征参数进行了线性回归分析。结果表明:在包括允许删除工况点的条件下,负扭矩工况点对线性回归分析结果影响较大;设定值和实际反馈值的线性回归分析存在最佳延迟时间;试验过程中设定量的执行值偏离设置值使实际试验循环偏离目标试验循环较远,以致循环有效性不能得到正确评价。