柴油机DPF系统研究现状综述
发布时间：2021-09-17 07:31
随着全球内燃机技术的不断提升,柴油机的排放法规日趋严格,而柴油机颗粒物捕集器（DPF）可以减少排气中85-95%的颗粒物排放,成为了汽车达到国六法规要求必备的一个关键部件。本文主要介绍了柴油机DPF系统的国内外研究现状,通过对近年来DPF关键技术的总结,展望了DPF的发展趋势,为其后续的优化设计提供参考,以期促进今后该技术的发展。
【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(12)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
DPF内部气体的轴向速度图像
臧志成[9]研究了不同工况下柴油机的DPF再生控制策略，并进行标定匹配试验，结果表明DPF系统可以实现颗粒捕集算法、颗粒再生控制、再生温度管理、DPF系统故障诊断等的正常进行。孟忠伟[10]利用GT-Power软件对DPF的再生性能进行模拟，研究了在流量、碳载量改变时DPF的再生性能，特别是它的过滤压降、载体温度、温度梯度和再生效率的变化情况，结果表明DPF再生时的最高温度和最大温度梯度出现在DPF的后端；当流量增加时，最高温度、最大温度梯度和再生效率先增后减；当碳载量增加时，最高温度和最大温度梯度也会提高，但再生效率先增后减。NGK公司的研究人员[11]通过建立DPF模型，分析了其主动再生过程中的温度分布（图2），优化了DPF的结构参数。Chen[12]建立了积灰层热再生模型，研究了再生过程中积灰层对排气流量和对流换热的影响，结果表明在DPF再生过程中，沉积的灰层会降低排气流速，增加热传导阻力。Magín Lapuerta[13]通过Fluent软件建立了DPF捕集再生模型，并对该模型进行了验证，研究了DPF中碳烟的分布状况和碳烟的氧化反应情况，以及二者对DPF中碳烟沉积过程的影响。Yamamoto[14]利用格子玻尔兹曼方法模拟了CDPF（催化型柴油机颗粒物捕集器）连续再生系统，以期来减少柴油机废气中的颗粒物，结果表明在CDPF连续再生系统中，颗粒物的氧化率大大提高，沉积在DPF内的颗粒物在催化剂的作用下会立即被氧化，滤层反压的增加得到了及时阻止。姜大海[15]研究了机动车柴油机DPF喷油助燃复合再生技术，通过分析各种喷油助燃再生技术的特点和典型柴油机的排气特性，提出了喷油助燃主动再生和FBC（燃油催化再生添加剂）被动再生的复合再生方法；通过研究颗粒物的沉积对发动机性能和捕集器再生性能的影响，提出了以捕集器中颗粒物沉积量为再生时机的判断方法。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非对称孔结构载体对DPF及柴油机性能的影响研究[J]. 沈颖刚,吕誉,陈春林,陈贵升,彭益源. 内燃机工程. 2018(06)
[2]非对称孔道与对称孔道的DPF载体压降交点研究[J]. 李志军,姜瑞,史春涛,申博玺,魏所库,张立强. 中南大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]基于压降进行DPF碳载量估算的研究[J]. 王丹,刘忠长,田径,韩永强,谭满志. 汽车工程. 2016(12)
[4]柴油机颗粒物捕集器再生性能仿真分析[J]. 孟忠伟,张靖,闫妍. 西华大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]Numerical simulation on trapping efficiency of steady filtration process in diesel particulate filter and its experimental verification[J]. 张桂菊,鄂加强,左青松,龚金科,左威,袁文华. Journal of Central South University. 2015(11)
[6]采用缸内后喷和排气管喷油的DOC辅助DPF再生技术的研究[J]. 刘宏威,张凯凯,姚广涛,张卫锋,资新运. 汽车工程. 2015(04)
[7]DPF喷油助燃主被动再生系统电控单元开发[J]. 臧志成,朱磊,陈凌云,陈鹏,赵闯. 内燃机工程. 2016(05)
[8]基于GT-Power柴油机颗粒捕集器捕集性能的仿真研究[J]. 楼狄明,赵泳生,谭丕强,张正兴,张瑞锋. 环境工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]车用柴油机微粒捕集器喷油助燃复合再生技术研究[D]. 姜大海.北京交通大学 2017
硕士论文
[1]DPF孔道内流场研究与孔道结构参数优化[D]. 林俊彦.广东工业大学 2018
[2]基于模型的柴油机微粒捕集器碳烟加载量估计研究[D]. 闫明星.吉林大学 2015
本文编号：3398252
【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(12)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
DPF内部气体的轴向速度图像
臧志成[9]研究了不同工况下柴油机的DPF再生控制策略，并进行标定匹配试验，结果表明DPF系统可以实现颗粒捕集算法、颗粒再生控制、再生温度管理、DPF系统故障诊断等的正常进行。孟忠伟[10]利用GT-Power软件对DPF的再生性能进行模拟，研究了在流量、碳载量改变时DPF的再生性能，特别是它的过滤压降、载体温度、温度梯度和再生效率的变化情况，结果表明DPF再生时的最高温度和最大温度梯度出现在DPF的后端；当流量增加时，最高温度、最大温度梯度和再生效率先增后减；当碳载量增加时，最高温度和最大温度梯度也会提高，但再生效率先增后减。NGK公司的研究人员[11]通过建立DPF模型，分析了其主动再生过程中的温度分布（图2），优化了DPF的结构参数。Chen[12]建立了积灰层热再生模型，研究了再生过程中积灰层对排气流量和对流换热的影响，结果表明在DPF再生过程中，沉积的灰层会降低排气流速，增加热传导阻力。Magín Lapuerta[13]通过Fluent软件建立了DPF捕集再生模型，并对该模型进行了验证，研究了DPF中碳烟的分布状况和碳烟的氧化反应情况，以及二者对DPF中碳烟沉积过程的影响。Yamamoto[14]利用格子玻尔兹曼方法模拟了CDPF（催化型柴油机颗粒物捕集器）连续再生系统，以期来减少柴油机废气中的颗粒物，结果表明在CDPF连续再生系统中，颗粒物的氧化率大大提高，沉积在DPF内的颗粒物在催化剂的作用下会立即被氧化，滤层反压的增加得到了及时阻止。姜大海[15]研究了机动车柴油机DPF喷油助燃复合再生技术，通过分析各种喷油助燃再生技术的特点和典型柴油机的排气特性，提出了喷油助燃主动再生和FBC（燃油催化再生添加剂）被动再生的复合再生方法；通过研究颗粒物的沉积对发动机性能和捕集器再生性能的影响，提出了以捕集器中颗粒物沉积量为再生时机的判断方法。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非对称孔结构载体对DPF及柴油机性能的影响研究[J]. 沈颖刚,吕誉,陈春林,陈贵升,彭益源. 内燃机工程. 2018(06)
[2]非对称孔道与对称孔道的DPF载体压降交点研究[J]. 李志军,姜瑞,史春涛,申博玺,魏所库,张立强. 中南大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]基于压降进行DPF碳载量估算的研究[J]. 王丹,刘忠长,田径,韩永强,谭满志. 汽车工程. 2016(12)
[4]柴油机颗粒物捕集器再生性能仿真分析[J]. 孟忠伟,张靖,闫妍. 西华大学学报(自然科学版). 2016(02)
[5]Numerical simulation on trapping efficiency of steady filtration process in diesel particulate filter and its experimental verification[J]. 张桂菊,鄂加强,左青松,龚金科,左威,袁文华. Journal of Central South University. 2015(11)
[6]采用缸内后喷和排气管喷油的DOC辅助DPF再生技术的研究[J]. 刘宏威,张凯凯,姚广涛,张卫锋,资新运. 汽车工程. 2015(04)
[7]DPF喷油助燃主被动再生系统电控单元开发[J]. 臧志成,朱磊,陈凌云,陈鹏,赵闯. 内燃机工程. 2016(05)
[8]基于GT-Power柴油机颗粒捕集器捕集性能的仿真研究[J]. 楼狄明,赵泳生,谭丕强,张正兴,张瑞锋. 环境工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]车用柴油机微粒捕集器喷油助燃复合再生技术研究[D]. 姜大海.北京交通大学 2017
硕士论文
[1]DPF孔道内流场研究与孔道结构参数优化[D]. 林俊彦.广东工业大学 2018
[2]基于模型的柴油机微粒捕集器碳烟加载量估计研究[D]. 闫明星.吉林大学 2015
本文编号：3398252
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