【摘要】：我國(guó)部分在用柴油車(chē)排放嚴(yán)重超過(guò)法規(guī)的要求,強(qiáng)制淘汰此類(lèi)車(chē)輛會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),因此由政府牽頭在我國(guó)多地開(kāi)展了在用柴油車(chē)排放控制后處理裝置改造項(xiàng)目,項(xiàng)目采用DOC+CDPF的技術(shù)路線(xiàn),有效地降低了此類(lèi)車(chē)輛的排放污染。后處理裝置在其服役過(guò)程中會(huì)發(fā)生破損、堵塞等現(xiàn)象,對(duì)車(chē)輛性能造成較大的影響,因此需要對(duì)后處理裝置性能實(shí)施監(jiān)測(cè)。本文以DOC和CDPF耦合的CRT型后處理裝置為研究對(duì)象,研究其性能影響因素及影響規(guī)律,并針對(duì)其服役過(guò)程中出現(xiàn)的故障問(wèn)題,提出性能估計(jì)方法。在詳細(xì)分析了DOC和CDPF工作過(guò)程中的物理化學(xué)現(xiàn)象基礎(chǔ)上,建立了DOC和CDPF的溫度和壓降理論模型。根據(jù)后處理裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù),基于GTPower建立了一維仿真模型,通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的性能。研究了穩(wěn)態(tài)工況下排氣組分、排氣質(zhì)量流量和排氣溫度等因素對(duì)后處理裝置的影響規(guī)律;研究了過(guò)渡工況下排氣溫度突變、不同質(zhì)量流量和碳載量對(duì)后處理裝置溫度傳遞現(xiàn)象的影響規(guī)律。在道路工況下,對(duì)后處理裝置堵塞和破損故障進(jìn)行了仿真研究,根據(jù)不同故障形式和故障程度對(duì)后處理裝置傳感器測(cè)點(diǎn)溫度的影響規(guī)律,提出了基于溫差累計(jì)值的性能估計(jì)方法和基于溫度相關(guān)性的性能估計(jì)方法,方法利用統(tǒng)計(jì)學(xué)手段,在正常行駛過(guò)程中可以消除路況高頻變化所帶來(lái)的影響。開(kāi)發(fā)了排放控制后處理裝置遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng),利用系統(tǒng)采集了1800余輛改造在用車(chē)后處理裝置數(shù)據(jù),并對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。以?xún)奢v典型車(chē)輛為例,對(duì)后處理裝置溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,研究表明:在幅值域上,正常后處理裝置的三個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度分布相對(duì)集中,溫差呈現(xiàn)類(lèi)似以0為均值的正態(tài)分布;后處理裝置堵塞會(huì)導(dǎo)致出口溫度偏離其他測(cè)點(diǎn)溫度,溫差則大多分布于正半軸。在時(shí)差域上,正常后處理裝置的延遲時(shí)間穩(wěn)定在30~40s內(nèi);而堵塞后處理裝置的延遲時(shí)間從42s增大至76s。同時(shí)也驗(yàn)證了性能估計(jì)方法的有效性。本文對(duì)后處理裝置的性能影響因素及規(guī)律進(jìn)行了研究,提出了適用于在用車(chē)改造的后處理裝置性能估計(jì)方法,對(duì)在用車(chē)后處理裝置改造項(xiàng)目及后處理裝置性能遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)有一定的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

此外孔道中發(fā)生的催化氧化反應(yīng)釋放的熱量也會(huì)提高出口溫度。排速升高會(huì)使局部壓力損失和孔道沿程壓力損失都增大，總壓降隨之增大。由度會(huì)影響排氣的體積流量，因此也會(huì)影響 DOC 壓降。.2 CDPF 工作機(jī)理及理論模型.2.1 CDPF 工作機(jī)理分析壁流式 CDPF 過(guò)濾體也采用蜂窩孔道結(jié)構(gòu)，但與 DOC 不同的是，CDPF道只有一側(cè)導(dǎo)通。入口孔道的出口封堵，出口孔道的入口封堵，入口孔道和孔道呈十字式包圍彼此。當(dāng)排氣進(jìn)入入口孔道后，由于壓力作用，排氣被迫孔壁面空隙中流過(guò)，碳煙微粒因此沉積在壁面上。利用可視化實(shí)驗(yàn)，可以清看到微粒沉積的過(guò)程[49]，如圖 2-3 所示。

入口孔道出口孔道（堵塞）圖2-5 已加載 CDPF 孔道橫截面結(jié)構(gòu)圖由圖 2-4 可以看出，排氣流過(guò) CDPF 過(guò)濾體時(shí)會(huì)穿過(guò)多層介質(zhì)，，此時(shí)會(huì)伴隨著壓降產(chǎn)生。其中1ΔP 為進(jìn)入孔道時(shí)流體收縮造成的壓降，2Δ P為入口孔道內(nèi)的沿程壓力損失，3ΔP 為排氣穿過(guò)碳煙層造成的壓降，4Δ P為排氣穿過(guò)壁面孔隙造成的壓降，5ΔP 為出口孔道內(nèi)的沿程壓力損失，6Δ P為流出通道時(shí)流體擴(kuò)張?jiān)斐傻膲航�。圖 2-5 表示已加載孔道橫截面結(jié)構(gòu)圖。CDPF 的過(guò)濾體上也涂覆了類(lèi)似于 DOC 的催化劑涂層。催化劑可以促進(jìn)基底接觸層碳煙的氧化
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U464.172

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本文編號(hào)：2641382