一种柴油车DPF高原再生路试验证方法
2021-01-05涂紫鹏刘宇于晖肖纲坤杨自强
涂紫鹏 刘宇 于晖 肖纲坤 杨自强
摘要：随着机动车污染物排放的PM（排放颗粒物溶度）、PN（排放颗粒子数量）要求日益严格，轻型柴油车的制造企业在技术路线上都选择了DPF来处理颗粒物（收集颗粒物后再生净化）。本文作者结合DPF轻型柴油车的再生特点、燃油稀释问题制定一种路式验证方法。
Abstract： With the increasingly strict requirements of PM （solubility of emission particles） and PN （sub-quantity of emission particles），the manufacturing enterprises of light diesel vehicles have chosen DPF to deal with particulates.（purification after collecting particles）. In this paper， a road verification method is developed based on the regeneration characteristics and fuel dilution of DPF light diesel vehicle.
关键词：轻型柴油车;DPF;再生;燃油稀释;PM;PN
Key words： light diesel vehicle;DPF;regeneration;fuel dilution;PM;PN
中图分类号：U467.1 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）12-0017-02
0 引言
DPF装置有效的降低了颗粒物的数量及其重量，但是DPF再生需要在高温环境下进行。为了提高尾气的温度，就需要使用多点喷射及缸内后喷技术使排气温度上升。由于喷油次数的增多及喷油量的增大，会导致部分没有燃烧的燃油沿气缸壁流向曲轴箱的机油中，最终导致机油稀释。同时，我们需要考虑车辆在高原工况中，空气中氧含量少，容易稀氧燃烧，燃烧不充分导致PM、PN增多。最终导致DPF在高原工况再生次数频繁，再生时间长。本文结合上述情况，提供一种在整车上进行DPF路试验证方法，为汽车行业DPF匹配开发及验证提供借鉴和参考。
1 试验装置及方法
1.1 试验装置
试验车辆为一台江西五十铃国五D-max样车，其发动机型号为4JJ1（3.0L），后处理采用 DOC+DPF 技术路线;本文使用五十铃DRM存储行车数据（该设备可以使用通用的行车数据记录仪替代），通过五十铃专用的G-IDSS设备下载分析数据（如图1）。
试验用车辆主要参数见表 1（整车加载按整车载质量75%的负荷（360kg）加载）。
1.2 试验路况
为了模拟DPF在高原各种工况下的再生情况，试验地点选择在格尔木市。试验路线分为市区工况与上下坡工况。市区工况与上下坡工况交替行驶。行驶2天市区工况后，再行驶1天上下坡工况。
①市区工况（海拔约2800m）如图2。
<内环路线>
从玉都饭店出发，按照左图的内环箭头方向顺时针行驶1圈。平均车速约20km/h地行驶。
<外环路线>
内环行驶后，按照左图外环箭头方向逆时针行驶2圈。外环2圈行驶结束后再回到内环。平均车速约40km/h地行驶。内环1圈+外环2圈组成1个循环。1个循环总里程38.5km。
②上下坡工况（海拔2800～4100m）如图3。
从玉都饭店出发（海拔2800m），走青藏线（109国道）到达西大滩昆仑山矿泉水有限公司（海拔4100m），然后返回。单程大约128km。平均车速50km/h地行驶。
1.3 试验数据记录
①为了验证样车在高原的再生情况，需要记录以下数据：再生里程间隔、再生时间、开始再生时的海拔、记录环境温度（仪表显示）。
②为了确认再生是否导致机油稀释，需要记录每天早晨（发动机静止一晚上）的机油高度（读机油标尺）并记录环境温度（仪表显示）。分别在样车试验行驶0km、5000km、10000km时对机油进行采取分析。
2 数据处理及分析
将记录的再生过程数据进行归纳汇总制成图表如图4。根据数据判定DPF再生是否正常。
将记录机油液面的数据进行归纳汇总制成图表如图5。根据机油样品成分检测数据及机油液面高度来看是否存在明显的机油稀释情况。
3 结论
本文作者结合PDF技术特点，考虑各种DPF各种恶劣工况，制定一种验证的试验方法。本次提供的路试测试方法可以适用于其他整车厂DPF专项试验规范。该试验数据为汽车研发人员对DPF匹配选型、开发、验证起关键性作用。该试验方式工况考虑严谨，收集数据完整。该方法值得其他整车厂参考和借鉴。
参考文献：
[1]梁曦.DOC辅助DPF再生方法研究[D].南京：南京航空航天大学，2011：8-10.
[2]張建林.在用轻型汽油车简易路况法排放测试规程的研究[D].上海：上海交通大学，2006：7-10.
[3]高庆文，崔慧峰，巫世晶.国五重型柴油车实际道路排放试验研究及优化[J].内燃机，2018（06）.
[4]胡佳富，李达，李学强.国五DPF柴油发动机机油稀释问题分析及解决方案[A].中国汽车工程学会年会论文[C].2019.
