噴油助燃再生柴油機微粒捕集器與整車匹配研究.pdf

1、柴油機微粒捕集器（DPF）技術是降低柴油機微粒排放最為有效的技術之一，然而在工作過程中微粒物會在過濾體中不斷沉積，使捕集效率和發(fā)動機性能降低，需要使用“再生”手段予以清除。若只單獨研究微粒捕集器技術，而不和整車作為一個整體合理匹配，汽車的整體性能也不會有同等程度的改進。因此，開展微粒捕集器再生研究及其和整車匹配研究具有一定工程意義和應用價值。
　　本文首先建立某型號微粒捕集器的仿真模型，并仿真其捕集過程。結果表明，微粒捕集器在工作

2、一段時間后，隨著過濾體中微粒物不斷沉積，捕集效率下降，排氣背壓升高。且排氣溫度只能達到563K，無法達到微粒物的起燃溫度，使其氧化燃燒被清除。
　　其次，基于噴油助燃再生技術，利用GT-Power建立微粒捕集器噴油助燃再生仿真模型。該模型以發(fā)動機排氣背壓和排氣溫度作為啟動再生程序的觸發(fā)條件，分析排氣流量、過濾體軸向位置、過濾體厚度、過濾體長度以及孔道寬度對再生的影響。基于噴油助燃再生仿真模型使用仿真軟件中DOE（Design of

3、 Experiment）功能模塊，分析排氣流量為0.1～1.9m3/s時，使排氣溫度達到微粒物起燃溫度的噴油補氣配比，完成再生。
　　再次，建立某商用車仿真模型，并將微粒捕集器仿真模型與其耦合匹配。仿真結果表明，該車型裝備微粒捕集器后，微粒物排放量從0.570g/km下降到0.031g/km，排放效果得到顯著改善。但最高車速下降7.2％，0～100km/h加速時間增加13.7%，最大爬坡度下降4.8%，百公里油耗增加3.7%。因此

4、需要優(yōu)化整車結構參數，提高整車性能。
　　最后，在整車仿真模型基礎上，分析優(yōu)化整車結構參數。原車型變速器一、二擋位傳動比間隔過大，存在換擋頓挫感明顯和使發(fā)動機燃油消耗率增大等問題。使用DOE功能模塊對各擋位參數優(yōu)化后，微粒物排放量從0.031g/km升高為0.032g/km，雖然有微量提高，但仍能滿足國Ⅳ標準。整車最高車速下降1.5%，0～100km/h加速時間縮短17.8%，最大爬坡度保持不變。整車百公里油耗下降了3.8%，燃油