瞬态工况下DPF温度特性的数值分析

在柴油机颗粒捕集器(DPF)使用的过程中,工况变换造成的排气热冲击会使其内部出现较大温度梯度,导致热应力破坏.为了避免DPF使用过程中的热应力破坏,以DPF为研究对象,利用对流传热原理建立了DPF温度传递模型,研究了入口流量、载体孔目数、载体长度和颗粒物沉积量对DPF温度特性的影响.结果表明:入口流量可以极大地影响DPF的温度特性,当排气流量由173 kg·h-1提高至1072 kg·h-1时,载体轴向温度梯度极值下降56.2％,更大的入口流量会导致载体传热加快;当载体目数由100目提升至300目时,升温迟滞时间下降38.36％,优化孔目数结构可以有效加速载体升温,使温度分布均匀;将载体长度由270 mm增加至630 mm时,轴向温度梯度极值由1465.89 K·m-1降低至734.78 K·m-1,延长DPF长度有利于降低载体前端温度梯度,减缓高温排气的热应力冲击;当颗粒物沉积量分别为0、1.0、2.2、4.0和8.0 g·L-1时,轴向温度梯度极值分别为1465.88、1478.62、1493.24、1521.16和1621.21 K·m-1,颗粒物负载增加会导致载体温度梯度极值呈指数型增加,严重加剧载体局部温度积聚,增大热应力破坏风险.     

柴油机高压共轨压力控制的动态仿真与分析

为提高高压共轨系统压力控制效果,进行了高压共轨系统的压力控制动态仿真研究.简要分析了高压共轨压力控制的特征和要求;采用部件液压模型和流量边界模型组合法,给出了高压共轨系统压力控制计算模型;并用AMESim液压仿真软件建立了四缸柴油机高压共轨压力控制仿真模型,进行了PID的不同系数控制、控制周期和变目标控制仿真计算,对比了不同系数控制、控制周期和变目标控制的效果.仿真结果表明,该模型能满足共轨压力控制要求,反映不同参数的控制效果.     

柴油机SCR尿素喷射方式研究

鉴于柴油机选择性催化还原系统尿素喷射特性与氮氧（NO_x）转化效率密切相关,本文搭建SCR系统小样试验台,NO和NH₃作为主要试验用气,研究了不同氨氮比和不同温度条件下V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的氨存储、氨泄漏以及NO_x转化效率的影响.结果表明:氨氮比越大,氨存储量的建立时间越短,NO_x转化效率的提升就越快;氨氮比为0.22时,15 s内NO_x转化效率从0增大到4.3%;当氨氮比为0.30时,15 s内NO_x转化效率从0增大到8.7%;随着氨氮比的增大氨泄漏会提前出现;氨氮比先大后小的喷射方法有利于改善NO_x转化效率.采用氨氮比先大后小的喷射方法,进行ETC标准循环测试,NO_x比排放从8.26 g/（kW·h）减少到1.91 g/（kW·h）,NH₃泄漏均值为5×10-6,峰值为18×10-6,满足国V排放法规要求.      

一种新型的双电磁阀燃油系统

结合常规电控单体泵和电控共轨喷油器构建了一种双电磁阀燃油系统,以实现供油和喷油的独立控制.分析了双阀燃油系统的原理,进行了不同供油电磁阀控制参数及喷油电磁阀控制参数的实验,完成了相同目标油量下不同供油特性的调节实验以及低速下高压供油的实验.结果表明,该双电磁阀方案通过不同的供油和喷油控制组合,能够在低转速下实现高压喷射,实现灵活可调的喷射规律.