柴油机喷油助燃再生微粒捕集器的设计与数值研究

摘要

随着近几年来汽车保有量急剧增加,汽车尾气排放污染问题日益严重,尤其是柴油机的微粒排放很难达到新的排放标准。本文研究的喷油助燃再生微粒捕集器不需要消耗汽车电池的功率,而且也没有催化再生、连续再生等被动再生技术对于柴油中含硫量低于15010-6的要求,是一种适用性好、符合我国国情、效率高和可靠性好的再生技术。
　　 本文应用AVL Boost软件建立物理模型和数值仿真的方法,对喷油助燃再生微粒捕集器的再生性能和不同道路状况的再生特性进行了研究,做了以下一些研究工作:
　　 (1)依照柴油机微粒捕集器的设计原则,设计出了一套完整的包括了燃烧器、过滤体、壳体、衬垫等结构的喷油助燃型微粒捕集器,这对喷油助燃再生微粒捕集器的进一步研究奠定了一定的基础。
　　 (2)对喷油助燃系统的再生特性进行初步分析,总结出若干重要参数对再生过程的影响。通过改变柴油机的载荷,燃烧器内的油气匹配、微粒初始沉积量及排气质量流量等影响因素,分析了喷油助燃微粒捕集器的捕集和再生特性,为喷油助燃再生微粒捕集器结构优化和性能改进提供了一定的依据。
　　 (3)运用AVL Boost软件建立了仿真模型,并采用此仿真结果模拟美国FTP-75道路测试工况、欧盟NEDC道路测试工况、美国HWY高速道路测试工况分别分析了喷油助燃再生系统在城市、城郊和高速道路状况下运行时的再生周期及再生效率,为喷油助燃再生系统在柴油车上的使用有一定的指导意义。