柴油车微粒捕集器再生控制系统硬件设计

控制系统在柴油车微粒捕集器再生过程中起着重要作用。采用“燃烧器＋DOC＋添加剂＋DPF”的喷油助燃催化再生技术,设计了基于TMS320F2812单片机的再生控制系统硬件电路,分析了控制系统各硬件组成部分。实践证明,控制系统能够实现DPF可靠再生。     

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.     

柴油车排气微粒数量分布特性

<正>选取一辆装有微粒捕集器的柴油车,根据GB18352.5-2013标准内Ⅰ型试验要求在转鼓上进行试验,分析柴油车在NEDC循环工况中微粒数量的分布特性。试验结果表明:柴油车微粒物主要在NEDC循环开始时的冷启动阶段以及高速段的加速工况下产生。汽车发动机排气微粒是排放法规限制的主要有害排放物之一,被认为是环境大气中悬浮着的大量微粒物的直接流动排放污染源。由于汽车发动机排气微粒对人类健康的危害和日益严格的排放法规的实施,欧     

香港新加坡汽车废气污染及其控制技术现状

1．香港 虽然香港的汽车污染况状也不容乐观，但并没有亚洲其它有些地区那么严重。主要的控制对象是柴油车，因为事实上所有的出租汽车、大客车和载货汽车均是柴油车。从空气中监测到的微粒(包括无害微粒)含量很高，尤其是在车行遭的附近。另外，二氧化氮的含量也超标。     

车用柴油机排气微粒控制技术的发展

柴油车气污染日趋严重，由于排气微粒严重影响的人身体健康，越来越多的国家和地区制订了更加严格的法规，各种降低微粒排放的技术在近１０年相继出现，主要介绍世界一些发达国家控制微粒控制法规的发展及现状，并介绍了世界排气微粒控制技术的研究方向，现状及存在的问题。     

全球空气净化——对柴油汽车污染物排放的控制趋势

一、环境保护当局对柴油车发展的观点 全球对柴油车与柴油发动机的发展具有两种相对立的趋势:一种趋势是环境保护当局时刻关注空气中的微粒(PM)、臭氧、氮氧化物(NO_x)的等级,必然要制订严格的标准,以限制或控制包括柴油车在內的污染源。其理由是:     

微粒捕集器再生技术的研究动态和发展趋势

微粒捕集器技术是满足未来车用柴油机严格排放法规的重要措施,再生技术是其中的关键环节。综述了柴油机微粒捕集器再生技术的研究现状,对各种再生技术进行了分析。阐述了这些再生技术存在的问题以及相关措施,并展望了微粒捕集器再生技术的发展趋势。     

我国在用柴油车颗粒物排放控制策略

控制柴油机排放物的重点之一是控制颗粒物(PM)的排放。文章主要分析满足现行排放法规下的在用柴油车微粒排放控制技术,不同排放后处理技术的应用和减排效果,最后提出了一种关于不同措施的减排成本收益的整数规划模型的数学方法。对柴油车颗粒物的排放能起到一定的控制作用。     

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。     

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.     

Carbon Deposit Incineration During Engine Flameout Using Non-Thermal Plasma Injection

In order to investigate the influence of initial regeneration temperatures on diesel particulate filter (DPF) regeneration, an experimental study of DPF regeneration was implemented using a dielectric barrier discharge (DBD) reactor, aided by exhaust waste heat after engine flameout. DPF trapping characteristics and carbon deposit mass were discussed to facilitate further data analysis and calculation. DPF regeneration was then investigated by comparison analysis of deposit removal mass, backpressure drop, and internal temperature change. The results revealed that a large amount of particulate matter (PM) was deposited in DPF with a high filtration efficiency of about 90 %. The deposit removal rate and percentage drop of the backpressure both maximized at the initial temperature of 100 °C. During DPF regeneration, the sharp rise of internal temperature indicated vigorous PM incineration and high CO₂ emission. The results successfully demonstrated DPF regeneration using non-thermal plasma injection during engine flameout, and prominent heat durability was achieved in this method.     

CDPF再生性能的试验研究

基于外加热源再生性能测试台架,研究了来流参数和灰沉积对催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)再生性能的影响规律,并比较了DPF和CDPF在再生性能上的差异。结果表明:随着来流温度的增加,载体的最高温度和最大温度梯度先保持不变,后迅速增大,再生效率和效能比也逐渐增大;随着来流温度脉冲持续时间的增长,载体的最高温度基本保持不变,最大温度梯度略有增大,再生效率逐渐增大,但效能比却逐渐降低;随着灰沉积量的逐渐增大,载体的最高温度和最大温度梯度基本保持不变,再生效率和效能比却逐渐降低;在来流温度为475℃时,相较于DPF内碳黑基本不发生反应,CDPF内碳黑发生剧烈氧化,最高温度和最大温度梯度升高,再生效率和效能比也随之升高。     

DOC辅助DPF再生的二次污染研究

在氧化型催化转换器(DOC)前端的排气管中喷入柴油,通过提高柴油机尾气温度、燃烧并去除柴油机微粒捕集器(DPF)中的PM,实现了DPF再生。对整个再生过程中尾气成分进行分析和计算,发现碳氢化合物(HC)为主要二次污染物,且排放相对较大。通过试验方法,分别研究喷油流量和喷油时DOC前端排气温度对再生过程中HC排放的影响,并依此提出保温处理、分阶段喷油和低速再生等三项优化措施。优化后再生过程中HC排放降低了68%,且燃油经济性提高了21%。     

Experimental study of EGR cooler regeneration aided by oxygen-fed NTP and air-fed NTP

Based on non-thermal plasma (NTP) technology fed by oxygen and air as the gas source respectively, the experimental system of exhaust gas recirculation (EGR) cooler regeneration was built to do a study at different regeneration temperatures. By measuring the concentration of main active substance and CO_x in regeneration process, the influence of temperature on regeneration aided by oxygen-fed NTP and air-fed NTP was investigated. The experimental results indicate that EGR cooler can be regenerated both by air-fed NTP and oxygen-fed NTP at a wide temperature range of 18 °C ～ 300 °C. By comparison of the regeneration with oxygen-fed NTP and air-fed NTP, it can be easily known that the regeneration effect is most remarkable at 150 °C with oxygen-fed NTP and at 120 °C with air-fed NTP. In addition, when the temperature is below 150 °C especially at 120 °C, the regeneration efficiency of air-fed NTP is lower than oxygen-fed NTP, nevertheless, when the temperature is above 150 °C, air-fed NTP has a superiority in regeneration and the higher the temperature is, the more obvious the superiority will be.     

Effects of Residual Ash on Dpf Capture and Regeneration

To study the effects of residual ash on the capture and regeneration of a diesel particulate filter (DPF), repeated capture and complete regeneration experiments were conducted. An engine exhaust particulate sizer was used to measure the particle size distribution of diesel in the front and back of DPF. Discrepancies in the size distribution of the particulate matter in repeated trapping tests were analyzed. To achieve complete DPF regeneration, a DPF regeneration system using nonthermal plasma technology was established. The regeneration carbon removal mass and peak temperatures of DPF internal measuring points were monitored to evaluate the effect of regeneration. The mechanism explaining the influence of residual ash on DPF capture and regeneration was thoroughly investigated. Results indicate that the DPF trapping efficiencies of the nuclear-mode particles and ultrafine particles have significant improvements with the increase quantity of residual ash, from 90 % and 96.01 % to 94.17 % and 97.27 %, respectively. The exhaust backpressure of the DPF rises from 9.41 kPa to 11.24 kPa. Heat transfer in the DPF is improved with ash, and the peak temperatures of the measuring points accordingly increase. By comparing the regeneration trials, the elapsed time for complete regeneration and time difference for reaching the peak temperature between adjacent reaction interfaces are extended with increased quantity of ash. The carbon removal mass rises by 34.00 %.     

柴油机DOC+CDPF系统的过滤和再生性能试验研究

基于氧化催化转化器(DOC)+催化型颗粒捕集器(CDPF)系统开展了发动机台架试验,对比系统前后的颗粒物粒径分布,获得了系统的过滤效率,同时也测量了该系统在各稳态工况下的再生效率.研究结果表明:该系统对颗粒物的过滤效率在发动机的各个工况均能达到95%以上;系统前的颗粒物数量浓度呈单峰分布,主要为核模态;系统后颗粒物数量浓度呈双峰分布,峰值分别在10 nm和150 nm左右,且10 nm左右波峰峰值最大;再生效率随着再生温度的升高呈上升趋势,测试系统的起燃温度在250℃以下;再生效率均随着再生时间的增加而增加,但在再生后期明显变缓;在较高的再生温度时,颗粒担载量增大将有利于提高再生速率.     

进气充量特征参数对 CPF 再生过程的影响

利用AVL BOOST ,FIRE软件分别构建了D19高压共轨柴油机的一维仿真模型和催化型颗粒捕集器（CPF）三维模型,研究了不同进气特征参数对CPF再生过程的影响规律。计算结果表明：随大气氧浓度减小,CPF沉积颗粒的氧化速率和压降的下降速率都显著减缓,其进、出口两端的NOx 及 NO2排放降低;海拔升高不利于CPF的再生,但CPF压降和再生最高温度较低,且能有效减少CPF出口端的NO2排放;海拔对CPF再生过程的影响是大气氧浓度与大气压力的综合效应,其中大气氧浓度占主导作用;针对海拔2 km高原环境,EGR率增大至15％时,CPF再生性能已明显减弱,高原环境下采用EGR进一步加剧CPF的再生困难;EGR率对NO2的降低作用大于其对NO的降低作用。     

柴油机DOC辅助DPF再生燃油喷射规律的优化

为了有效降低柴油机颗粒捕集器(DPF)再生过程产生的二次污染物,优化了催化氧化反应器(DOC)辅助DPF再生的燃油喷射规律。采用AMESim建立了DOC和DPF模型,在Simulink中建立了发动机排放和DPF再生控制模型,将两个软件耦合搭建联合仿真平台。对模型进行了验证,提出了先缓后急的燃油喷射规律。结果表明:660是较为理想的DPF再生温度,优化后的燃油喷射规律能够大幅降低DPF再生的二次污染。     

柴油机微粒捕集器逆向喷气再生试验研究

针对当前的柴油机微粒捕集器设计了一种"扫气式"逆向喷气再生装置。给出了反吹效率的定义,对再生效果进行了简要评价。以CY4102BQ柴油机为试验用发动机,利用台架试验对再生过程中的喷气压力、喷气时间和扫气时间对再生的影响进行了研究。