汽油发动机稀薄燃烧NO_(x)后处理系统试验研究

在一台1.5 L涡轮增压缸内直喷汽油发动机上,使用不同的三效催化反应器(three-way catalytic,TWC)、稀燃NO_(x)捕集器(lean NO_(x)trap,LNT)、被动选择性催化还原器(passive selective catalytic reduction,PSCR)等排气后处理组合,研究了汽油发动机稀薄燃烧下不同NO_(x)后处理催化器性能。试验工况为基于该发动机在某车型的世界统一轻型车测试循环工况的14个聚类点。结果表明,稀薄燃烧能有效降低有效燃油消耗率,部分负荷下可减少3.1%~10.1%。稀燃模式下,过量空气系数每增加0.1,NO在NO_(x)总量中占比降低6.9%;浓燃模式下,总体趋势上,TWC前的NO体积分数每增加100×10^(-6),NH_(3)增加48×10^(-6);过量空气系数0.95时,TWC的NO-NH_(3)转化率在51%~74%之间;TWC+LNT+PSCR能有效提高浓稀工况切换时稀燃模式运行时间;稀燃工况,LNT能促进NO氧化成NO 2,提高NO 2比例,提高PSCR的催化效率。

双级尿素-选择性催化还原系统对柴油机排放特性的影响研究

为满足国Ⅵ排放标准,提出并开发了双级尿素(urea)选择性催化还原(selective catalytic reduction system, SCR)系统及控制策略,并针对该系统在柴油机上的NOx排放特性及对柴油颗粒捕集器(DPF)被动再生的影响进行了台架验证。结果表明:冷态国际统一瞬态循环(WHTC)双级urea-SCR系统NOx转化效率达到89.2%,比单级urea-SCR系统提高了5.4%,冷起动NOx排放显著降低;热态WHTC双级urea-SCR系统NOx转化效率达到99.3%,比单级urea-SCR系统提高了3.0%;对双级urea-SCR系统尿素喷射量采用闭环控制策略,热态WHTC下DPF平衡点碳载量仅比单级urea-SCR系统提高了0.2 g/L,DPF被动再生效果几乎未受影响。