1、微粒捕集器再生過程對柴油機排微粒捕集器再生過程對柴油機排放的影響放的影響匯報人：馬榮要點1 課題意義2 學術思想3 仿真驗證及分析4 結果分析1 課題意義課題意義 氮氧化物（NOX）及顆粒物（PM）是柴油機的主要排放污染物，是近年來光化學煙霧及霧霾等污染天氣的主要影響因素之一，并對人體健康產生危害。 其中PM的排放較高是柴油機排放的一個特點，因此柴油機顆粒捕集器（DPF）的應用將成為一個趨勢，用以收集顆粒物。但DPF中的顆粒物如何去除同樣成為問題。本課題研究利用排氣中NO2的氧化性去除顆粒物的被動再生過程中NO2的排放量情況。主動再生被動再生Copper等發現了利用柴油機排氣中的一氧化氮（NO

2、）經催化氧化成二氧化氮（NO2），再利用NO2的強氧化性將DPF中的碳氧化為一氧化碳（CO）或二氧化碳（CO2）利用外加能源進行再生，此種方法再生效率高，但系統較復雜，運行成本高。2 學術思想學術思想DPF再生流程流程否是帶DPF的柴油機NO2/NOX排放特性實驗是 否 吻合修改模型確定NO2/NOX仿真預測模型DPF模擬帶DPF的柴油機NO2/NOX排放模擬DPF實物與模型實物與模型3 仿真驗證仿真驗證試驗用發動機為一臺6缸高壓共軌渦輪增壓中冷柴油機（無錫錫柴6DF3，額定功率147kW(2300rpm)），排氣經DOC催化氧化后進入DPF。仿真對實驗中2300rpm額定轉速下的225450

3、Nm扭矩6個連續工況點進行模擬，根據實測的排放實驗數據，調整DPF模型中排氣各組份含量、進氣流量、排放顆粒物濃度等數據，得出相應各工況的仿真結果。改變排氣中碳微粒質量分數為110-5、510-5、910-5、1310-5以及1710-5顆粒物排放量的增加可以引起NO2轉化率的提高，但顆粒物排放量高并不利于DPF連續再生的進行。3.1初始碳煙濃度對DPF再生過程的影響不同碳煙濃度時NO2轉化率和殘余微粒濃度變化NO2/NOX比例為20%、40%、60%、80%、100%NO2/NOX比例增加后，更多的NO2參與氧化碳微粒的反應，顆粒物更充分的被去除，DPF再生效果更好，尾氣中NO2濃度的提高有利

4、于DPF再生。3.2 排氣中NO2/NOX比值對DPF再生過程的影響NO2/NOX不同比值下NO2轉化率及殘余微粒濃度變化25625溫度范圍內間隔100的7個溫度點。約300開始NO2轉化率迅速衰減，表示參與反應的NO2量減少，而此時DPF中微粒殘余濃度和壓降也呈快速降低趨勢，這是因為O2在約300以后達到反應條件，轉化率明顯上升。3.3 入口溫度對DPF再生過程的影響溫度變化時微粒殘余濃度及壓降變化溫度變化時NO2及O2轉化率空速分別為4kh-1、12 kh-1、20 kh-1、28 kh-1、36 kh-1提高DPF空速，參與反應的總物質量增多，由于其各組份質量分數不變，NO2轉化率變化不

5、明顯，說明對DPF內的再生過程應沒有實質影響，但排氣中顆粒物濃度增加。可見空速增加不利于DPF的再生。3.4 空速對DPF再生過程的影響不同空速下NO2轉化率及殘余微粒濃度選取2300rpm下45450Nm以45Nm為間隔的10個扭矩作為不同的負荷工況點。隨負荷增加，顆粒物排放量增加，可使更多的NO2參與再生反應，直至幾乎全部參與反應。3.5 發動機負荷對DPF再生過程的影響不同負荷下NO2轉化率及殘余微粒濃度4 總結總結a) 仿真模型可以準確模擬DPF的再生過程。通過模型進行仿真計算，不僅省去的大量實驗，節約成本，還具有可移植性和擴展性；b) DPF中NO2轉化率隨發動機排氣中碳煙濃度升高而升高，如發動機處于高負荷時，DPF的空速也相應增大，排氣中碳煙濃度較高，碳煙質量分數達到約1310-5時95%以上的NO2參與再生，可使大量顆粒物被氧化，但殘余顆粒物濃度也隨之增加不利于連續再生的進行； c) 使用DOC等裝置提高NO2/NOX比例可以提高