柴油/甲醇双燃料发动机耦合后处理系统的排放性能研究

为了实现压燃式发动机污染物的超低排放,在一台高压共轨柴油机上进行柴油/甲醇双燃料燃烧模式耦合后处理系统的排放特性研究。通过调节不同负荷下进气预混甲醇比例,分析了氧化催化转化器(DOC)、催化型颗粒物捕集器(CDPF)和选择性催化还原催化器(SCR)对柴油/甲醇双燃料发动机污染物排放的影响规律。结果表明:双燃料模式的排气温度降低,有效热效率在中低负荷时降低,在高负荷时增加;随着甲醇比例的增加,排气中CO、HC、NO_(2)和HCHO的体积分数增加,n(NO_(2))/n(NO_(x))显著提高,NO_(x)和碳烟的排放量明显降低。后处理系统工作特性受发动机负荷影响较大:在中低负荷时排气温度低,后处理系统对CO、HC和HCHO转换效率较低;在高负荷时排气温度高,系统催化活性增强,各种排放物转换效率也大幅提高。双燃料模式下,DOC后端氧化升温明显,n(NO_(2))/n(NO_(x))经DOC后显著降低,而纯柴油模式下则呈相反趋势。在不同负荷下:CDPF对碳烟的平均捕集效率超过90%;SCR催化反应降低NO_(x)的同时会导致N 2O排放增加,甲醇的加入可在一定程度上减少N_(2)O生成。研究结果可为实现双燃料燃烧模式的排放控制提供基础数据。