DOC辅助DPF再生方法的研究（可编辑）.doc

DOC辅助DPF再生方法的研究（可编辑） DOC辅助DPF再生方法的研究 TK413(4 11-0005 中图分类号:TK421(52 论文编号:1028702 学科分类号:110204 博士学位论文 k疆雷-rs‘‘盼”二 卜p睫 ’。 DOG辅助DPF再生方法研究 研究生姓名 张德满 学科、专业 车辆工程 研究方向 车 辆排放控制 指导教师 李 舜酩教授 南京 航空航天大学 研究生院能 源与动力学院 二O一一年二月 ofAeronauticsandAstronautics University Nanjing TheGraduateSchool of andPower CollegeEnergy Engineering oNDoCAUXILIARYDPF STUDY REGENERATIoNMETHoD in AThesis Vehicle Engineering by Deman Zhang Advised by Li Prof(Shunming SubmittedinPartialFulfillment ofthe Requirements forthe of Degree ? Doctorof Philosophy February,2011 L 承诺书 本人郑重声明:所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外， 本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所 涉及的研究工作做出贡献的其它个人和集体，均已在文中以明确方式标 明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许 论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 保密的学位论文在解密后适用本承诺书 作者签名:逖 日 期:趁[[!鱼笸!兰乡 南京航空航天大学博士学位论文 摘 要 颗粒物是柴油机尾气排放中主要污染物之一。目前用于减少柴油机颗粒 物排放最有效的后处理装置是壁流式颗粒物捕集器，但是由于其再生技术还 不是很成熟，严重制约了其广泛使用。因此，深入全面的研究出一种比较适 用的颗粒物捕集器的再生技术具有非常重要的意义。 本文在总结现有各种再生方法优缺点的基础上，提出了在DOC前喷入 柴油，提升发动机尾气温度，实现颗粒物捕集器再生的方法，并对该再生方 法进行了全面深入的研究。本文研究的主要内容归纳如下: 1 提出了一种用于壁流式颗粒物捕集器再生的方法。针对目前国内外 学者提出的各种柴油机颗粒物捕集器再生方法的优缺点，结合国内柴油机技 术及燃油质量，提出一种叫做DOC辅助DPF再生的再生方法。该再生系统 结构较简单，控制过程简便，可适用于国内市场上绝大部分柴油机汽车;该 再生方法对柴油质量要求不苛刻，对燃油经济性恶化幅度小，对发动机使用 寿命损害幅度小。 2 根据DOC辅助DPF再生方法的一个特例，提出怠速再生方法。该方 法需要在发动机较高负荷时先喷入少量柴油提升尾气温度，再让发动机回到 怠速状态，依靠发动机尾气流量降低，进一步提升尾气温度，实现满载的 DPF 再生。该再生方法的燃油经济性更好，控制过程更简单。 3 对再生方法的二次污染排放进行研究。研究发现DOC辅助DPF再生 方法的二次污染为HC和CO。分析二次污染中HC和C0的来源，发现HC 主要是由喷入的柴油在DOC中未完全氧化而产生，CO主要是由再生过程中 DPF中的颗粒物未彻底燃烧而生成。对再生过程中HC和CO排放的影响因 素进行分析，发现影响二次污染中CO排放的因素主要包括再生时DPF中的 颗粒物量、再生时DOC后的尾气温度、再生时的排气流量、和再生时发动 机尾气中的氧气浓度;影响二次污染中HC排放的因素主要包括喷油流量、 DOC前尾气温度和空速。 4 研究再生方法对DOC和DPF的老化程度。对两种再生方法分别进 行4万公里老化试验，研究表明两种再生方法都会对DOC和DPF的性能造 成老化，且老化幅度相仿。DOC性能老化主要体现在对CO起燃温度变高， 对HC及颗粒物的催化效率降低和再生过程的能量利用率降低;DPF性能老 DOC辅助DPF再生方法研究 化主要体现在空载时捕集效率降低。不可燃物对DPF背压的影响可以忽略不 计。 综上所述，本文系统地研究了DOC辅助DPF再生方法及其怠速再生方 法。全面分析了再生方法的经济性及二次污染，深入地研究了再生方法对 DOC和DPF的老化情况。研究结果对于推广壁流式颗粒物捕集器在柴油车 上的广泛应用，减少柴油机颗