满足京5+排放的柴油机排气热管理策略及试验研究

京5+柴油机公交应用需满足WHTC循环排放要求,但其实际使用和排放测试过程中的转速和负荷低,排气温度也偏低。京5+柴油机目前采取的技术路线一般是机内净化加DOC+DPF+SCR后处理系统。为降低整机油耗,需强化DOC+DPF后处理器的被动再生能力,最直接的办法就是提高DOC+DPF后处理器的温度。相对于国4需提高转化效率,京5+柴油机SCR催化器布置于DPF后端,排气热量有一定的损失,为达到高的转化效率,除了改进SCR催化剂,也需采取措施,提高SCR催化器的温度。京5+柴油机的相关设计因素都需采取排气热管理措施,从而提高柴油机在低速低负荷条件下的排气温度。为此,本文基于各种技术措施工作原理、排温提升能力以及对柴油机性能的影响研究基础上,对提升京5+柴油机排气温度的技术措施进行了试验研究,并采用技术措施对SCR和DPF系统进行了性能提升效果研究。论文的主要研究工作和创新点如下:(1)研究分析了EGR+DOC+DPF路线和DOC+DPF+SCR路线,结果表明,在排气热管理技术的辅助下机内净化+DOC+DPF+SCR的京5+柴油机公交可满足WHTC循环排放要求。(2)从满足京5+柴油机公交WHTC循环排放技术路线出发,设计了实现该技术路线所需的排气热管理系统的方案,并制定了验证试验,包括试验方案、试验条件、试验过程及步骤,为京5+柴油机公交WHTC循环排放试验奠定了有利的基础。(3)研究了机内净化+DOC+DPF+SCR京5+柴油机公交WHTC循环排放措施后对后处理器温度的影响,揭示了喷油提前角等因素对发动机性能、油耗和NOx排放的影响规律。