高原環(huán)境下進(jìn)排氣節(jié)流對(duì)柴油機(jī)性能的影響

王金豪，畢玉華，申立中，聶學(xué)選，萬(wàn)明定，王正江

（昆明理工大學(xué) 云南省內(nèi)燃機(jī)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650500）

0 概述

隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，柴油機(jī)顆粒捕集器（diesel particulate filter，DPF）和選擇性催化還原（selective catalytic reduction，SCR）技術(shù)被廣泛運(yùn)用于柴油機(jī)后處理中［1］。雖然DPF 和SCR 可有效降低柴油機(jī)的污染物排放，但運(yùn)用過程中低溫性能差一直是需要解決的問題。在柴油機(jī)中低負(fù)荷工況排氣溫度過低，無(wú)法滿足DPF 再生的要求［2］，且會(huì)導(dǎo)致SCR 噴射的尿素結(jié)晶、無(wú)法充分水解及NOx轉(zhuǎn)化效率過低等問題［3-7］。故在柴油機(jī)低排溫工況點(diǎn)提高排氣溫度具有重要意義。提高排氣溫度比較傳統(tǒng)的方式有缸內(nèi)柴油后噴、排氣管內(nèi)柴油機(jī)催化氧化器（diesel oxidation catalyst，DOC）前噴射燃油等。缸內(nèi)柴油后噴需要依賴于高壓共軌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多次噴射并合理控制后噴油量，若后噴油量控制不得當(dāng)，可能伴隨著燃油經(jīng)濟(jì)性惡化、HC 和CO 排放顯著升高等問題。排氣管內(nèi)DOC 前噴射燃油提高排氣溫度需要額外增加噴油裝置，另外除了需要考慮DOC本身特性的影響，還要考慮此系統(tǒng)的多個(gè)因素的影響，如噴油器的燃油噴霧特性、噴油壓力和溫度、噴油時(shí)刻、噴油量、燃油特性、噴油器的位置和噴油方位等。文獻(xiàn)［8-14］中研究發(fā)現(xiàn)，在柴油機(jī)低負(fù)荷工況下，采用進(jìn)排氣節(jié)流的排氣熱管理方法可以有效提高柴油機(jī)排氣溫度，滿足DPF 再生的溫度要求，提高SCR 的轉(zhuǎn)化效率。進(jìn)排氣節(jié)流僅需在柴油機(jī)的進(jìn)氣端和排氣端裝上電磁閥，控制電磁閥的開度即可有效控制排氣溫度。相比于傳統(tǒng)的缸內(nèi)柴油后噴、排氣管內(nèi)DOC 前噴射來提高排溫的方案，進(jìn)排氣節(jié)流方案具有系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、技術(shù)要求低、成本低的優(yōu)勢(shì)。……