發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 18:35

　　柴油機(jī)顆粒物捕集器（DPF）熱再生發(fā)生時(shí),其內(nèi)部溫度受DPF碳載量、排氣溫度和排氣流量等影響,在特殊運(yùn)行工況下具有較強(qiáng)非受控特性.為避免非受控再生引起的DPF失效風(fēng)險(xiǎn),確保安全和可靠再生,通過(guò)降怠速（DTI）再生方式探討了一種確定DPF安全再生溫度的試驗(yàn)方法,得到安全再生溫度曲線(xiàn).針對(duì)DPF熱再生過(guò)程中溫度控制的大滯后特性,研究了一種采用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度和排氣流量作為增益補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化熱再生溫度控制結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了控制算法的仿真分析和整車(chē)道路試驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明:再生過(guò)程中對(duì)實(shí)際排氣溫度控制的超調(diào)量小于3%,穩(wěn)態(tài)控制誤差小于20℃,為促進(jìn)DPF的安全和高效率再生提供了參考. 

【文章來(lái)源】：內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2020,38(03)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

試驗(yàn)臺(tái)架總體布置

DOC和DPF內(nèi)部均布置了探頭直徑為1 mm的鎧裝熱電偶型溫度傳感器，以獲取熱再生過(guò)程中DOC中心軸向的溫度情況及DPF內(nèi)的溫度場(chǎng)變化規(guī)律．熱電偶探頭在DOC和DPF內(nèi)部的分布如圖2所示，其測(cè)量溫度為0～1 200℃，測(cè)量誤差在±0.4%以?xún)?nèi)，熱響應(yīng)時(shí)間小于0.2 s，可以滿(mǎn)足測(cè)量要求．2 DPF安全再生溫度

圖3為試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)E(表3)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩以及DPF內(nèi)溫度場(chǎng)等在DTI再生過(guò)程中隨時(shí)間的變化，其試驗(yàn)初始碳載量約為SML限值的150%，再生目標(biāo)溫度為575℃．試驗(yàn)在30 s處開(kāi)始進(jìn)行DPF熱再生，隨著再生目標(biāo)溫度上升，遠(yuǎn)后噴油量逐漸增大；當(dāng)DPF入口溫度達(dá)到目標(biāo)溫度(575℃)時(shí)，遠(yuǎn)后噴油量達(dá)到最大值約為10.5 mg/strk(試驗(yàn)中遠(yuǎn)后噴噴油定時(shí)設(shè)定為上止點(diǎn)后120°CA)，此時(shí)迅速將油門(mén)位置復(fù)位，并關(guān)閉遠(yuǎn)后噴，從而觸發(fā)DTI再生．由試驗(yàn)結(jié)果可知，DTI再生觸發(fā)后在DPF后端軸心位置的熱電偶P7附近出現(xiàn)了最大峰值溫度，約為950℃，表明碳煙加載過(guò)程中在DPF后端中心區(qū)域聚積了較多碳煙顆粒，同時(shí)降怠速后排氣流量降低，對(duì)流散熱變?nèi)�，�?dǎo)致熱量積累引起載體后端溫度快速上升，溫度的上升又促進(jìn)了碳煙顆粒的氧化反應(yīng)，造成DPF后端中心區(qū)高溫．其他試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的結(jié)果與此類(lèi)似．對(duì)各試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的最大峰值溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，得到圖4所示峰值溫度與碳載量和再生溫度變化規(guī)律以及圖5中示出的峰值溫度等溫線(xiàn)分布情況．根據(jù)圖4試驗(yàn)結(jié)果，相同再生溫度下DPF內(nèi)峰值溫度隨碳載量的增加而增大；在相同碳載量情況下，隨著再生溫度升高，DPF內(nèi)峰值溫度逐漸增大，當(dāng)再生溫度在575℃以上時(shí)DPF內(nèi)峰值溫度呈快速上升趨勢(shì)．分析其原因是：根據(jù)式(2)DPF熱再生速率為再生溫度的指數(shù)函數(shù)，因而再生溫度越高，再生反應(yīng)越劇烈，再生反應(yīng)的放熱速率顯著增大．DPF長(zhǎng)時(shí)間工作在800℃以上高溫環(huán)境，易引起載體表面涂層上的催化劑活性點(diǎn)凝結(jié)，從而導(dǎo)致催化劑劣化，影響DPF性能和使用壽命[6]．因此，將圖5中的800℃等溫線(xiàn)作為參考基準(zhǔn)，同時(shí)考慮排氣溫度傳感器和ECU控制單元A/D采樣通道的綜合誤差約為±14℃，以及基于DPF壓差傳感器計(jì)算的碳載量與實(shí)際DPF碳載量存在約10%的誤差[20]，可得到消除累加誤差后的DPF安全再生溫度曲線(xiàn)．采用多項(xiàng)式方程進(jìn)行擬合，得到上述DPF安全再生溫度如圖5中虛線(xiàn)所示，其表達(dá)式為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于噴油助燃再生的柴油車(chē)顆粒物后處理技術(shù)研究[D]. 李新.武漢理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3572964