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      重型柴油機(jī)NOx轉(zhuǎn)化率控制系統(tǒng)的發(fā)展

      2016-12-12 07:55:49
      汽車文摘 2016年7期
      關(guān)鍵詞:工作溫度可用性基板

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      重型柴油機(jī)NOx轉(zhuǎn)化率控制系統(tǒng)的發(fā)展

      眾多研究工作已經(jīng)證明,選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)是控制重型柴油機(jī)NOx排放的最有效方案。為改善燃油經(jīng)濟(jì)性而設(shè)計(jì)的重型清潔柴油機(jī)多具有較高的NOx排放,預(yù)計(jì)針對(duì)重型清潔柴油機(jī)NOx排放的相關(guān)法規(guī)將在2020年左右實(shí)施,以限制其排放。為使目前的重型清潔柴油機(jī)滿足未來法規(guī)要求,需要具備較高NOx轉(zhuǎn)化率的排放控制系統(tǒng)。典型的2010/2013重型清潔柴油機(jī)排放控制系統(tǒng)包括帶有柴油氧化催化劑(DOC)的柴油顆粒過濾器(CDPF)和SCR組件。使用先進(jìn)技術(shù)可提高排放控制系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)化率,相關(guān)先進(jìn)技術(shù)包括冷起動(dòng)概念(dCSCTM)、SCR涂層的柴油顆粒過濾器(SCR-DPF)、SCR涂層的高孔隙率基板等技術(shù)。分析了將上述先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在排放控制系統(tǒng)對(duì)NOx的轉(zhuǎn)化率的作用。

      本文所設(shè)計(jì)的新排放控制系統(tǒng)結(jié)合了dCSC系統(tǒng)、SCR-DPF系統(tǒng)和SCR涂層的高孔隙率基板。該系統(tǒng)工作溫度較低時(shí),dCSC系統(tǒng)將存儲(chǔ)的尾氣與SCR反應(yīng),將一部分NOx轉(zhuǎn)化;當(dāng)該系統(tǒng)工作溫度逐漸升高后,經(jīng)dCSC系統(tǒng)處理后的尾氣通過SCR-DPF系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)NOx含量的降低;最后,處理后的尾氣通過涂層SCR的高孔隙率基板,實(shí)現(xiàn)NOx含量的進(jìn)一步降低,從而提高排放控制系統(tǒng)整體的NOx轉(zhuǎn)化率。通過試驗(yàn)分析了不同參數(shù)對(duì)排放控制系統(tǒng)性能的影響,主要涉及NOx的濃度、NH3的早期可用性、不同的冷起動(dòng)操作策略和催化劑快速升溫。試驗(yàn)在一個(gè)重型清潔柴油機(jī)上進(jìn)行,dCSC系統(tǒng)采用日本NAGAKI永木精械株式會(huì)社(NGK)生產(chǎn)的NGK-400cpsi/7mil,SCR-DPF系統(tǒng)采用 NGK C650-300cpsi/12mil,SCR采用NGK-HPS 600cpsi/4mil,采用瞬態(tài)測(cè)試循環(huán)。試驗(yàn)結(jié)果表明:①使用新設(shè)計(jì)的排放控制系統(tǒng),結(jié)合NH3的早期可用性分析,可顯著改善系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)化率;②采用熱管理方法,可改善低溫環(huán)境下新系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)化率;③新系統(tǒng)結(jié)合改進(jìn)的控制策略,在冷態(tài)條件下的瞬態(tài)測(cè)試循環(huán)中可實(shí)現(xiàn)大于95%的NOx轉(zhuǎn)化率。

      MojghanNaserietal.SAE 2015-01-0992.

      編譯:王祥

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