用于輕型柴油機的雙LNT 后處理系統(tǒng)

對柴油機排放進行控制所面臨的最大挑戰(zhàn)是如何抑制NOx排放。美國對NOx排放的要求正在逐漸升高，歐洲正在實施的實際駕駛排放法規(guī)（RDE）也要求進一步降低NOx排放。由于選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較大的NOx轉(zhuǎn)化率，因而被廣泛應用在重型柴油機上。但是，SCR系統(tǒng)的成本較高，不適用于乘用車使用的輕型柴油機，而通過采用稀燃技術能夠優(yōu)化發(fā)動機內(nèi)部燃燒以減少NOx排放。因此，針對基于稀燃技術而開發(fā)出了用于輕型柴油機的新型NOx后處理系統(tǒng)。

稀燃NOx捕集（LNT）系統(tǒng)能夠很好地解決稀燃技術柴油機在低負荷下的NOx排放，但在發(fā)動機中、高負荷下，對NOx排放的處理不能滿足排放法規(guī)要求。對此，基于稀燃技術而開發(fā)出了用于輕型柴油機的新型NOx后處理系統(tǒng)，即雙LNT后處理系統(tǒng)。在該后處理系統(tǒng)中，將雙LNT系統(tǒng)分別安裝在柴油微粒過濾器（DPF）前后，放在前面的LNT系統(tǒng)能夠滿足發(fā)動機在低負荷條件下對NOx排放的處理需求；而在發(fā)動機中、高負荷條件下，排放氣體流經(jīng)DPF，增加排放氣體的流動時間，實現(xiàn)對排放氣體的降溫，利用放在后面的LNT系統(tǒng)對排放氣體中的NOx進一步吸附。采用一臺排量2.0L的4缸直噴柴油機對新設計后處理系統(tǒng)的NOx處理性能進行評價。試驗時，柴油機運行在多種負荷條件下，并對雙LNT系統(tǒng)處理后的排放氣體分別進行采樣，并測量采樣排放氣體中NOx含量。試驗結(jié)果顯示：雙LNT后處理系統(tǒng)通過對不同溫度下氣體排放的處理，顯著增加了NOx的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率超過了99%；同時雙LNT后處理系統(tǒng)具有較為緊湊的結(jié)構便于在輕型柴油機上使用。

Christoph Boerensen et al. SAE 2017-01-0935.

編譯：王淼