未來輕型柴油機的排放后處理結構及控制方法

未來輕型柴油機的排放后處理結構及控制方法

圖2 T2B2結構圖

美國能源部提倡節能減排，推動了汽車市場輕型柴油機項目的發展。康明斯公司和日產公司開發了一種先進的質量為2495kg的輕型柴油機車輛，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構及其控制方法。

試驗用車選擇2011年的康明斯ISF 2.8L柴油車。為了滿足T2B2或T3B30排放標準，根據基準發動機進行換算，需要至少能轉換99%NOx和99.5%NMOG的后處理系統。為達到這一目的，不能只通過優化排放后處理系統，還需要進行優化排放后處理結構，并設計出控制方法。本研究采用的排放后處理結構方案有兩個：T2B5結構和T2B2結構（圖1、圖2）。排放后處理結構過濾器中催化劑使用貴金屬（如Pt和Pd）涂覆，以促進炭煙、CO和CO/HC氧化。研究表明：T2B5結構可最大限度地提高NOx轉換效率，同時也最大限度地減少NH3消耗和廢氣排放；T2B2系統可以減少柴油機冷起動時HC和NOx的排放量，同時催化劑在低溫情況下有較高的效率。

為了達到減少廢氣中NOx含量、降低發動機排放，以及提高后處理系統的轉換效率，通過采用DOC、DPF和SCR催化劑，同時采用雙通道噴射氣態氨的排氣后處理控制方法，以提高NOx低溫轉化效率。研究結果表明：采用T2B5結構的后處理系統，總氨消耗減少了24.4%，但NOx轉化效率從96%升到98.7%；而采用T2B2結構與T2B5結構相結合的結構，在汽車低溫冷起動工況下，提高了NOx轉化效率，總體上降低了廢氣中NOx的排放，同時減少了氨氣消耗。

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

編譯：徐嘉浩