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未来轻型柴油机的排放后处理结构及控制方法

2017-07-25徐嘉浩

汽车文摘 2017年7期
关键词:康明斯后处理废气

未来轻型柴油机的排放后处理结构及控制方法

图2 T2B2结构图

美国能源部提倡节能减排,推动了汽车市场轻型柴油机项目的发展。康明斯公司和日产公司开发了一种先进的质量为2495kg的轻型柴油机车辆,该车将燃油效率至少提高了40%。介绍了该车的排放后处理结构及其控制方法。

试验用车选择2011年的康明斯ISF 2.8L柴油车。为了满足T2B2或T3B30排放标准,根据基准发动机进行换算,需要至少能转换99%NOx和99.5%NMOG的后处理系统。为达到这一目的,不能只通过优化排放后处理系统,还需要进行优化排放后处理结构,并设计出控制方法。本研究采用的排放后处理结构方案有两个:T2B5结构和T2B2结构(图1、图2)。排放后处理结构过滤器中催化剂使用贵金属(如Pt和Pd)涂覆,以促进炭烟、CO和CO/HC氧化。研究表明:T2B5结构可最大限度地提高NOx转换效率,同时也最大限度地减少NH3消耗和废气排放;T2B2系统可以减少柴油机冷起动时HC和NOx的排放量,同时催化剂在低温情况下有较高的效率。

为了达到减少废气中NOx含量、降低发动机排放,以及提高后处理系统的转换效率,通过采用DOC、DPF和SCR催化剂,同时采用双通道喷射气态氨的排气后处理控制方法,以提高NOx低温转化效率。研究结果表明:采用T2B5结构的后处理系统,总氨消耗减少了24.4%,但NOx转化效率从96%升到98.7%;而采用T2B2结构与T2B5结构相结合的结构,在汽车低温冷起动工况下,提高了NOx转化效率,总体上降低了废气中NOx的排放,同时减少了氨气消耗。

Krishna Chilumukuru et al. SAE 2017-01-0911.

编译:徐嘉浩

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