基于脉冲喷射汽油的稀燃汽油机后处理技术研究

摘要

稀燃汽油机能够大幅提高燃料转化效率,从而降低油耗,但同时NO_(x)排放升高。传统的三元催化转化器(TWC)在稀燃模式下只能有效控制HCs和CO排放,无法有效控制NO_(x)排放。对于稀燃汽油机的NO_(x)去除,目前主要是通过NSR催化剂来实现。但在温度高于450℃时,NSR催化剂的NO_(x)吸附率会降低,从而导致NO_(x)转化率降低。针对这一问题,通过试验研究,提出了一种基于脉冲喷射汽油的稀燃汽油机后处理技术,其原理是耦合TWC和NSR催化器,并在NSR催化剂前端以一定的频率喷射汽油,形成具有还原性的活性中间物种-CN和-NCO来转化NO_(x)。采用该技术,汽油机可一直运行在稀燃模式,避免切换至浓混合气燃烧模式。该技术控制简单,成本较低。研究结果表明,该技术可以在较宽的空燃比范围内有效去除稀燃汽油机尾气中的有害气体,尤其是NO_(x)。在不同工况下,NO_(x)均能保持85%以上的转化率,大大提高了稀燃汽油机的可应用性。另外,对该技术的关键影响因素,包括汽油喷射频率、汽油喷射压力以及工况进行了探究和分析。