近后喷射对装载POC柴油机排气颗粒粒径分布的影响研究
发布时间：2021-04-17 00:53
基于一台电控共轨柴油机研究了氧化催化型后处理装置（DOC+POC）结合近后喷射策略对排气颗粒粒径分布、数量浓度和颗粒挥发性的影响。发现近后喷射可以显著降低主喷阶段的缸内温度,并提高燃烧后期的温度,有利于DOC+POC后处理装置颗粒去除率的提高;低负荷时,近后喷尽管对积聚态颗粒的影响不显著,但能够显著抑制核模态颗粒的生成;中等负荷条件下,积聚态颗粒数量浓度随着近后喷的引入而显著降低;采用小间隔的近后喷射和加装DOC+POC能够有效去除核模态颗粒以及颗粒物中的挥发性成分。
【文章来源】：小型内燃机与车辆技术. 2020,49(04)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
低负荷工况（0.12 MPa BMEP）下近后喷及DOC+POC对颗粒粒径分布的影响
图4 低负荷工况（0.12 MPa BMEP）下近后喷及DOC+POC对颗粒粒径分布的影响其中挥发性有机成分（VOF）的氧化反应需要的温度较低，在普通工况的排温下即可满足较高的转化效率[12]，而反应式（4）中碳烟的氧化反应需要相对更高的温度，因此，由于核膜态颗粒中主要由VOF组成，而积聚态则是碳烟占主要部分，因此DOC+POC对积聚态颗粒的转化效率较低。
由图5a）和图5b）可见，后喷的引入使得颗粒物排放浓度降低，并且平均粒径随着后喷间隔的增大而减小，这主要是由于后喷的加入使得燃烧后期温度较高，促进了已生成颗粒的氧化作用，从而一方面减少了颗粒物数量浓度，另一方面也使得粒径减小。由图5c）和图5d）可见，经过DOC+POC处理后的颗粒物浓度显著下降，单次喷射策略下转化效率为52.6%，随着近后喷的加入，转化效率有所提高，达到70.5%和74.2%（后喷油量15%，后喷间隔分别为20°CA和40°CA）。这主要是由于后喷的引入使得排气温度由单次喷射工况的342°C升高到366°C(20°CA）和373°C(40°CA），排温的升高使得POC的氧化效率提高。图5 中等负荷工况（0.6 MPa BMEP）下近后喷及DOC+POC对颗粒粒径分布的影响
本文编号：3142495
【文章来源】：小型内燃机与车辆技术. 2020,49(04)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
低负荷工况（0.12 MPa BMEP）下近后喷及DOC+POC对颗粒粒径分布的影响
图4 低负荷工况（0.12 MPa BMEP）下近后喷及DOC+POC对颗粒粒径分布的影响其中挥发性有机成分（VOF）的氧化反应需要的温度较低，在普通工况的排温下即可满足较高的转化效率[12]，而反应式（4）中碳烟的氧化反应需要相对更高的温度，因此，由于核膜态颗粒中主要由VOF组成，而积聚态则是碳烟占主要部分，因此DOC+POC对积聚态颗粒的转化效率较低。
由图5a）和图5b）可见，后喷的引入使得颗粒物排放浓度降低，并且平均粒径随着后喷间隔的增大而减小，这主要是由于后喷的加入使得燃烧后期温度较高，促进了已生成颗粒的氧化作用，从而一方面减少了颗粒物数量浓度，另一方面也使得粒径减小。由图5c）和图5d）可见，经过DOC+POC处理后的颗粒物浓度显著下降，单次喷射策略下转化效率为52.6%，随着近后喷的加入，转化效率有所提高，达到70.5%和74.2%（后喷油量15%，后喷间隔分别为20°CA和40°CA）。这主要是由于后喷的引入使得排气温度由单次喷射工况的342°C升高到366°C(20°CA）和373°C(40°CA），排温的升高使得POC的氧化效率提高。图5 中等负荷工况（0.6 MPa BMEP）下近后喷及DOC+POC对颗粒粒径分布的影响
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