若干关键变量对柴油颗粒过滤器系统再生策略开发和优化的影响

摘要

为了满足美国环境保护署2007／2010年排放法规要求，在颗粒排放控制技术方面，柴油颗粒过滤器（DPF）的再生面临着重大挑战。由于设计DPF、开发再生策略和控制再生过程的复杂性，DPF的再生涉及到多方面的问题。探讨了采用有源再生系统的必要性，论述了再生的主要制约因素及再生策略、化学动力学、排气温度与再生效率之间的折衷关系。众所周知，DPF系统的无源再生十分依赖于发动机排出的氮氧化物／颗粒比，以及整个负荷循环的排气温度。采用向DPF系统喷射辅助燃料来实现催化氧化的方法能成功地提高排气温度，因而有利于DPF的再生。然而，视颗粒氧化的机理而定，这种有源再生方法引起的排气温度升高对再生效率各有利弊。利用发动机试验和反应器台架试验的结果评价了这种再生方法的效果。所得的信息有助于根据发动机的排放特性、负荷循环和DPF的型式，针对不同的使用对象，开发出最佳的再生策略。