未來(lái)輕型柴油機(jī)的排放后處理結(jié)構(gòu)及控制方法

圖2 T2B2結(jié)構(gòu)圖

美國(guó)能源部提倡節(jié)能減排，推動(dòng)了汽車市場(chǎng)輕型柴油機(jī)項(xiàng)目的發(fā)展?？得魉构竞腿债a(chǎn)公司開(kāi)發(fā)了一種先進(jìn)的質(zhì)量為2495kg的輕型柴油機(jī)車輛，該車將燃油效率至少提高了40%。介紹了該車的排放后處理結(jié)構(gòu)及其控制方法。

試驗(yàn)用車選擇2011年的康明斯ISF 2.8L柴油車。為了滿足T2B2或T3B30排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)基準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行換算，需要至少能轉(zhuǎn)換99%NOx和99.5%NMOG的后處理系統(tǒng)。為達(dá)到這一目的，不能只通過(guò)優(yōu)化排放后處理系統(tǒng)，還需要進(jìn)行優(yōu)化排放后處理結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)出控制方法。本研究采用的排放后處理結(jié)構(gòu)方案有兩個(gè)：T2B5結(jié)構(gòu)和T2B2結(jié)構(gòu)（圖1、圖2）。排放后處理結(jié)構(gòu)過(guò)濾器中催化劑使用貴金屬（如Pt和Pd）涂覆，以促進(jìn)炭煙、CO和CO/HC氧化。研究表明：T2B5結(jié)構(gòu)可最大限度地提高NOx轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)也最大限度地減少NH3消耗和廢氣排放；T2B2系統(tǒng)可以減少柴油機(jī)冷起動(dòng)時(shí)HC和NOx的排放量，同時(shí)催化劑在低溫情況下有較高的效率。

為了達(dá)到減少?gòu)U氣中NOx含量、降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放，以及提高后處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，通過(guò)采用DOC、DPF和SCR催化劑，同時(shí)采用雙通道噴射氣態(tài)氨的排氣后處理控制方法，以提高NOx低溫轉(zhuǎn)化效率。研究結(jié)果表明：采用T2B5結(jié)構(gòu)的后處理系統(tǒng)，總氨消耗減少了24.4%，但NOx轉(zhuǎn)化效率從96%升到98.7%；而采用T2B2結(jié)構(gòu)與T2B5結(jié)構(gòu)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，在汽車低溫冷起動(dòng)工況下，提高了NOx轉(zhuǎn)化效率，總體上降低了廢氣中NOx的排放，同時(shí)減少了氨氣消耗。

Krishna Chilumukuru et al. SAE 2017-01-0911.

編譯：徐嘉浩