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积炭层的形态及其二次迁移对柴油机颗粒捕集器孔道堵塞的影响
1
作者 张韦 房玉峰 +4 位作者 孟丽苹 陈帅 陈朝辉 赵逸群 郭宥成 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期87-99,共13页
为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不... 为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不同沉积形态积炭层的破碎及二次迁移对孔道堵塞特性的影响。结果表明:DPF孔道内碳烟颗粒的均匀或线性增加沉积形态,其积炭层的二次迁移最为活跃,积炭层极易运动至孔道末端形成大型端塞。对于碳烟颗粒的线性减少、凹型、凸型沉积形态,其积炭层的二次迁移会在孔道内形成多个小型堵塞段,其中凹型形态的堵塞段距DPF入口端的距离最近,而凸型形态的堵塞段积炭层分布率最高。均匀与线性增加形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为轻薄,因此更易随气流运动至孔道末端形成端塞。线性减少、凹型、凸型形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为厚重,因此更易过早脱离气流运动在孔道内形成中段堵塞。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 非对称柴油机颗粒捕集器 孔道 积炭层 沉积形态 二次迁移 堵塞特性
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柴油机颗粒捕集器降怠速再生可靠性试验研究
2
作者 董光雷 孙楠楠 +3 位作者 南征 张秋实 刘海涛 华伦 《车用发动机》 北大核心 2025年第1期34-38,共5页
柴油机颗粒捕集器(DPF)在实际使用过程中会频繁怠速再生,这种不正常再生是导致DPF高温烧裂的主要原因,导致DPF可靠性降低。针对这一问题,通过搭建燃烧器台架对堇青石DPF进行重复性降怠速(DTI)测试,探究了相同碳载量及再生工况下DPF再生... 柴油机颗粒捕集器(DPF)在实际使用过程中会频繁怠速再生,这种不正常再生是导致DPF高温烧裂的主要原因,导致DPF可靠性降低。针对这一问题,通过搭建燃烧器台架对堇青石DPF进行重复性降怠速(DTI)测试,探究了相同碳载量及再生工况下DPF再生的一致性,通过DPF载体内部的温度分布、PN排放特性以及最终CT扫描结果,评估了DPF的耐久性及坚固性。结果表明:30次DTI测试中,DPF内部温度分布不均匀,峰值温度出现在靠近载体出口端,DPF从中心到边缘位置温度逐渐降低,载体边缘处出现较大的温度梯度;30次DTI后载体PN排放未见明显升高,距国六限值仍有较大裕量;CT扫描未见明显裂痕。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 降怠速 再生 可靠性 温度分布
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采用柴油机颗粒捕集器的最大碳载量性能试验研究
3
作者 董光雷 孙楠楠 +3 位作者 南征 刘海涛 张秋实 华伦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期89-98,共10页
大碳载量下,不正常再生导致的催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter, CDPF)载体高温烧熔或开裂是CDPF失效的主要原因。针对这一问题,采用燃烧器台架对CDPF进行最大碳载量测试。对堇青石CDPF和碳化硅CDPF进行不... 大碳载量下,不正常再生导致的催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter, CDPF)载体高温烧熔或开裂是CDPF失效的主要原因。针对这一问题,采用燃烧器台架对CDPF进行最大碳载量测试。对堇青石CDPF和碳化硅CDPF进行不同碳载量的降怠速测试,不断提升碳载量直至CDPF失效。通过对CDPF内部温度分布、颗粒物数量(particulate number, PN)排放特性及失效程度进行分析,得到CDPF的最大碳载量。结果表明:在5 g/L碳载量下再生时,堇青石内部最高温度为1 163℃,超过安全再生温度,碳化硅内部最高温度为1 050℃;随着碳载量的提升,最高温度及最大温度梯度变大,虽然在超过安全再生温度下,载体存在某种程度的开裂,但不影响PN过滤性能,堇青石的开裂是从边缘向中心移动,碳化硅开裂是从中心向四周移动;当碳载量持续增加至8 g/L时,碳化硅载体的PN排放值相比全新载体提升了6倍,达到14.0×10^(11)(kW·h)^(-1),已不具备过滤能力。试验得到了CDPF再生时的安全碳载量限值,可为实际CDPF应用中安全再生提供参考。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 降怠速 最大碳载量 温度梯度 捕集效率
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基于正交试验设计的载体结构对柴油机颗粒捕集器工作特性的影响研究
4
作者 包广元 何超 +3 位作者 李加强 肖应学 字天曦 黄立闩 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期72-81,89,共11页
为降低柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降并提高捕集效率,建立了DPF压降与捕集效率的数学模型,基于试验设计和多项式逼近算法,系统地研究了载体配比(x1)、壁厚(x2)及载体孔密度对DPF性能的影响。结果表明:载体配... 为降低柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降并提高捕集效率,建立了DPF压降与捕集效率的数学模型,基于试验设计和多项式逼近算法,系统地研究了载体配比(x1)、壁厚(x2)及载体孔密度对DPF性能的影响。结果表明:载体配比和壁厚对压降与捕集效率影响效果显著,当载体配比和壁厚分别处于(1.40,1.53)和(0.249,0.267)mm区间时,DPF压降处于较低水平,而捕集效率相对较高,在载体配比为1.52、壁厚为0.264 mm时,压降达到最小值为4.2 kPa,捕集效率为90.28%。通过多项式逼近算法得到了压降模型和捕集效率模型的显示表达式:压降模型Y=51.19+3.815x_(1)-8.726x_(2)+3.794x_(1)^(2)-1.735x_(1)x_(2)+0.524x_(2)^(2);捕集效率模型Y=0.383+0.105x_(1)+0.085x_(2)+0.032x_(1)^(2)-0.016x_(1)x_(2)-0.0032x_(2)^(2)。DPF压降和捕集效率模型具有良好的预测精度和拟合度,压降和捕集效率的均方根误差分别为0.0110、0.0002,压降和捕集效率拟合优度分别为0.9996、0.9985。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 正交试验设计 多项式逼近算法 压降 捕集效率
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灰分对柴油机颗粒捕集器性能影响研究综述 被引量：26
5
作者 张俊 帅石金 肖建华 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期11-23,共13页
分别从柴油机颗粒捕集器(DPF)灰分的成分、来源及性质,灰分对DPF压降、过滤效率和再生过程的影响,及DPF清灰方法等方面进行了综述。已有研究结果表明:润滑油添加剂是DPF灰分的主要来源;润滑油配方、灰分沉积形态及DPF载体结构不同时,灰... 分别从柴油机颗粒捕集器(DPF)灰分的成分、来源及性质,灰分对DPF压降、过滤效率和再生过程的影响,及DPF清灰方法等方面进行了综述。已有研究结果表明:润滑油添加剂是DPF灰分的主要来源;润滑油配方、灰分沉积形态及DPF载体结构不同时,灰分对DPF压降的影响效果会有所不同;灰分在DPF中的沉积一般会提高DPF的过滤效率,但会恶化催化型DPF(CDPF)的被动再生效果,影响DPF主动再生频率和DPF主动再生时的温度;重型柴油车DPF需要定期清灰,压缩空气反吹法是目前使用最广泛的DPF清灰方法。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 灰分 润滑油 压降 再生 清灰
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柴油机颗粒捕集器内颗粒沉积结构的实验研究 被引量：12
6
作者 孟忠伟 宋蔷 +1 位作者 姚强 徐旭常 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期20-26,共7页
基于可视化单通道实验系统,采用激光位移测量方法,对柴油机颗粒在陶瓷捕集器内的沉积过程进行了在线测量.研究结果发现,颗粒沉积过程分为4个阶段:深床期、长树期、搭桥期和颗粒层期;颗粒层厚度的增加在长树期迅速增长,而后在颗粒层期呈... 基于可视化单通道实验系统,采用激光位移测量方法,对柴油机颗粒在陶瓷捕集器内的沉积过程进行了在线测量.研究结果发现,颗粒沉积过程分为4个阶段:深床期、长树期、搭桥期和颗粒层期;颗粒层厚度的增加在长树期迅速增长,而后在颗粒层期呈缓慢增加的趋势.颗粒层过滤期颗粒层的孔隙结构受过滤速度的影响,过滤速度增大,颗粒层的渗透系数和孔隙率减小,形成的颗粒层致密.实验结果证实了当Pe<1时,渗透系数和孔隙率随Pe的增大而减小,且变化显著;当Pe>1时,渗透系数和孔隙率随Pe数的变化趋于平坦. 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 颗粒层 渗透系数 孔隙率
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非对称孔结构对柴油机颗粒捕集器压降特性的影响 被引量：11
7
作者 白曼 赵昌普 +1 位作者 尚芳 于刚 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期257-264,共8页
运用AVL Boost软件建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)模型,研究不同排气流量、温度及碳烟与灰分沉积量对非对称孔结构DPF压降特性的影响,并着重研究不同比例孔结构压降特性的差异.结果表明:排气质量流量增大,入口温度增大,不同比例孔结构的... 运用AVL Boost软件建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)模型,研究不同排气流量、温度及碳烟与灰分沉积量对非对称孔结构DPF压降特性的影响,并着重研究不同比例孔结构压降特性的差异.结果表明:排气质量流量增大,入口温度增大,不同比例孔结构的压降敏感性增大;当DPF内碳烟沉积量较少时,通过DPF的压降随着进/出口孔比例的增加而增大;随着碳烟沉积量的增多,进口较小的DPF结构压降升高率大;灰分在DPF壁面上的层状分布可以有效阻止碳烟深层捕集模式,降低DPF压降;使用非对称孔结构可以有效提高碳烟和灰分容量,降低DPF使用后期压降并延长DPF使用寿命. 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 压降特性 非对称孔结构 灰分容量 碳烟沉积量
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柴油机颗粒捕集器压力损失的研究 被引量：3
8
作者 姜大海 宁智 +2 位作者 姚广涛 资新运 张卫锋 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期397-402,407,共7页
建立了柴油机颗粒捕集器压力损失的数学模型,并进行了试验验证,通过模拟分析了过滤体的结构和运行参数对压力损失的影响规律。结果表明,过滤体的直径与长度的增大均对压力损失的降低有积极作用,较小过滤体的长径比可进一步降低压力损失... 建立了柴油机颗粒捕集器压力损失的数学模型,并进行了试验验证,通过模拟分析了过滤体的结构和运行参数对压力损失的影响规律。结果表明,过滤体的直径与长度的增大均对压力损失的降低有积极作用,较小过滤体的长径比可进一步降低压力损失,过滤体壁厚的增大会增加压力损失;目数的适当增大有利于降低挂烟过滤体的压力损失,但在过滤体壁较厚时,目数过大反而会增加压力损失;随着过滤体内颗粒物累积量的增加,压力损失以比直线稍快的趋势上升;排气流量与温度的提高都会增加压力损失,在排气流量较大时,排气温度对压力损失的影响更为明显,在颗粒物累积量较大时,随着排气流量增加,压力损失的增幅较大。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 压力损失 结构参数 运行参数
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催化型柴油机颗粒捕集器喷油助燃主动再生过程试验研究 被引量：5
9
作者 张俊 张文彬 +1 位作者 李传东 帅石金 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期4402-4407,4526,共6页
柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)是降低柴油机颗粒物排放的有效手段。喷油助燃是重型柴油机采用最多的一种DPF主动再生方法,由于DPF主动再生试验实施非常困难,很少直接对真实柴油机DPF的主动再生过程进行试验研究。文... 柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)是降低柴油机颗粒物排放的有效手段。喷油助燃是重型柴油机采用最多的一种DPF主动再生方法,由于DPF主动再生试验实施非常困难,很少直接对真实柴油机DPF的主动再生过程进行试验研究。文中对柴油机稳态工况下催化型柴油机颗粒捕集器(catalyzed diesel particulate filter,CDPF)喷油助燃主动再生过程进行试验研究,对CDPF主动再生过程中的压降、温度以及排放进行了分析。研究表明:CDPF主动再生时,其内部局部地区的温度远远高于CDPF的进口温度和出口温度,CDPF内部温度分布总体呈现出轴向上越靠近CDPF后端温度越高,径向上中间温度最高,中心温度次之,边缘温度最低的规律。CDPF主动再生时会有少量的碳氢和CO泄漏,CDPF后的NO_2浓度会显著降低,颗粒物数量排放会显著增加。 展开更多
关键词 催化型柴油机颗粒捕集器 主动再生 气体污染物 颗粒物
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柴油机颗粒捕集器不规则六边形孔道结构压降特性研究 被引量：4
10
作者 李小华 程静峰 岳广照 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期63-70,共8页
为了提高柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降特性和碳烟承载量,该文提出了一种不规则六边形孔道结构,并利用AVL-Fire软件建立其三维模型,针对不同排气流量,排气温度,碳烟负载以及灰分堆积情况对DPF压降特性进行数... 为了提高柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的压降特性和碳烟承载量,该文提出了一种不规则六边形孔道结构,并利用AVL-Fire软件建立其三维模型,针对不同排气流量,排气温度,碳烟负载以及灰分堆积情况对DPF压降特性进行数值分析,并与四边形孔道结构进行对比。结果表明:在不同排气流量条件下,建立的数学模型模拟值与实际试验值相对误差处于2.54%~5.69%之间,计算值和试验值的数值差异较小,变化趋势一致;在同等排气流量和排气温度条件下,不规则六边形孔道结构DPF的压降特性优于四边形孔道结构;不同碳烟加载方式会影响DPF压降特性,递减分布压降最高,递增分布压降最低,且不同分布方式下不规则六边形孔道结构具有更低的压降;灰分在DPF内部以层状方式分布对压降影响较大,以尾端方式分布对压降影响较小;不规则六边形孔道DPF具有更陡峭的碳烟过滤效率曲线和更低的压降曲线,表明其能有效地提高碳烟及灰分承载能力,其中碳烟捕集效率上升时间同比降低34%;不同灰分堆积方式下,不规则六边形孔道结构有更小的DPF压降和更高的碳烟承载量,该文可为优化DPF结构,降低DPF压降,减小DPF再生频率提供参考。 展开更多
关键词 数值分析 颗粒 压降 柴油机颗粒捕集器 孔道结构 灰分堆积方式
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极限碳载量下催化型柴油机颗粒捕集器再生特性研究 被引量：2
11
作者 陈贵升 曾辉许庆 +3 位作者 田文静 张凯齐 杨杰 张涵 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期55-62,共8页
基于某高压共轨柴油机搭建了三维催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)模型,研究了极限碳载量下不同结构CDPF的再生特性,分析了不同极限碳载量条件下灰分量及灰分分布系数对不同结构CDPF再生特性的影响。... 基于某高压共轨柴油机搭建了三维催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)模型,研究了极限碳载量下不同结构CDPF的再生特性,分析了不同极限碳载量条件下灰分量及灰分分布系数对不同结构CDPF再生特性的影响。结果表明:极限碳载量下对称孔道结构(symmetrical cell technology,SCT)和非对称孔道结构(asymmetric cell technology,ACT)CDPF最高温度峰值随着极限碳载量增加而上升,不同结构CDPF压降随着极限碳载量的增加而上升且差距明显。随着极限碳载量的升高,CDPF载体温度及碳烟再生速率上升迅速且峰值明显增高。极限碳载量下,CDPF压降及载体最高温度随着灰分量的增加而上升,不同结构CDPF压降特性差异较大,SCT结构载体最高温度高于ACT结构,CDPF碳烟再生速率随灰分量的增加先上升后下降,在灰分量高时碳烟再生速率上升快且峰值高。极限碳载量下,相同灰分分布系数的不同结构CDPF压降差距明显,SCT结构压降整体高于ACT结构,不同结构CDPF碳烟再生速率和载体温度均随灰分分布系数的增加先上升后下降。 展开更多
关键词 柴油机 柴油机颗粒捕集器 极限碳载量 再生特性 灰分
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柴油机颗粒捕集器的怠速再生性能试验研究 被引量：2
12
作者 孟忠伟 王维 +3 位作者 蒋渊 谭杰 陈世尧 毛佳伟 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期80-87,共8页
基于轻型柴油机台架,加装一套排气管喷油的主动再生系统,探究催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particle filter,CDPF)在发动机怠速时的主动再生性能。研究发现:CDPF压降受来流空速、温度和炭载量的影响。来流空速、炭载量越高... 基于轻型柴油机台架,加装一套排气管喷油的主动再生系统,探究催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particle filter,CDPF)在发动机怠速时的主动再生性能。研究发现:CDPF压降受来流空速、温度和炭载量的影响。来流空速、炭载量越高,压降斜率越大。压降与来流温度呈线性关系,实际情况中炭载量的判断需考虑来流空速和温度的影响。主动再生时,当来流空速一定,来流温度越高,达到主动再生目标温度(≥500℃)的喷油量越小。CDPF入口温度的变化率在1.74℃/(mg·s^(-1))~2.20℃/(mg·s^(-1))范围内,即喷油量每增加10 mg/s,CDPF入口温度增加20℃左右。CDPF怠速再生时存在快速氧化期,此阶段颗粒物剧烈燃烧,CDPF出口温度会快速上升,同时压降下降明显。通过控制CDPF入口温度锯齿形上升,有利于降低进CDPF进出口温差,再生效率可达90.55%。 展开更多
关键词 柴油机 柴油机颗粒捕集器 主动再生 再生效率
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掺混含氧燃料对柴油机氧化催化器+催化型柴油机颗粒捕集器氧化及再生特性的影响 被引量：2
13
作者 沈颖刚 蒋文涛 +3 位作者 卢申科 陈贵升 邹超 许杨松 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期58-66,共9页
为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器(DOC)耦合催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响,基于一台4缸高压共轨柴油机,选取国五柴油、15%生物柴油柴油(D85B15)、15%正戊醇柴油(D85P15)、20... 为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器(DOC)耦合催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响,基于一台4缸高压共轨柴油机,选取国五柴油、15%生物柴油柴油(D85B15)、15%正戊醇柴油(D85P15)、20%正戊醇柴油(D80P20)作为燃料,在1900m海拔环境下进行了试验。研究表明:在外特性工况下,与柴油相比,燃用D85B15和D85P15的柴油机动力性略有下降,燃用D85P15的柴油机有效热效率最高。燃用D85B15的NO x排放略低于柴油,最高降低3.33%;而D85P15的NO x排放有所增加,最高增加2.85%。在低负荷工况下燃用国五柴油时DOC+CDPF对CO的转化效率明显高于燃用D80P20时,2000r/min时燃用柴油时CO转化效率高达96.8%,而D80P20只有36.9%。低速高负荷工况下燃用国五柴油与D80P20时,DOC对排气温度的提升作用均比较明显,平均提升41.8℃和42.5℃。燃用D80P20时DOC+CDPF压差升高较慢,压差最高比燃用国五柴油低6kPa,DOC后端平均温度比燃用国五柴油高10℃。柴油机燃用D80P20在高负荷尤其是低转速高负荷时可有效降低颗粒物排放,降低DOC+CDPF压差。 展开更多
关键词 含氧燃料 柴油机氧化催化器(DOC) 催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF) 再生特性
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柴油机颗粒捕集器热再生的影响因素研究 被引量：7
14
作者 汤东 刘阳 +3 位作者 刘胜 周一闻 刘宁 王力 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期867-873,共7页
利用GT-Power软件建立柴油机颗粒捕集器(DPF)的热再生模型,运用离线再生的方法进行DPF的热再生试验,用试验结果验证模型的准确性。结合模拟和试验的结果,分析了DPF结构和运行参数对热再生过程中壁面峰值温度、最大温度梯度、再生持续时... 利用GT-Power软件建立柴油机颗粒捕集器(DPF)的热再生模型,运用离线再生的方法进行DPF的热再生试验,用试验结果验证模型的准确性。结合模拟和试验的结果,分析了DPF结构和运行参数对热再生过程中壁面峰值温度、最大温度梯度、再生持续时间的影响。结果表明,再生时的壁面峰值温度和再生速率随壁厚、CPSI、过滤体长度的增加而降低,再生过程中的壁面峰值温度随再生加热温度和碳烟累积量的增加而增加,随入口流量的增加而减小,提高再生气体中的氧浓度有助于提高总体的再生速率和再生效率,但会增加再生时的壁面温度和温度梯度。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 再生 碳烟 峰值温度
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不同贵金属负载量催化型柴油机颗粒捕集器的催化性能 被引量：1
15
作者 楼狄明 赵瀛华 冯谦 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期428-435,共8页
设计了分别涂覆15、25和35 g·ft-3(1 ft=0.3048 m)贵金属负载量的催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)样品。通过催化活性评价试验研究了不同贵金属负载量对CDPF的催化活性、抗劣化性以及选择性的影响。结果表明,随着贵金属负载量的增加,... 设计了分别涂覆15、25和35 g·ft-3(1 ft=0.3048 m)贵金属负载量的催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)样品。通过催化活性评价试验研究了不同贵金属负载量对CDPF的催化活性、抗劣化性以及选择性的影响。结果表明,随着贵金属负载量的增加,CDPF新鲜样品对CO和NO2的活性依次降低,而对C3H8的活性先升高后降低。与新鲜样品相比,随着贵金属负载量的增加,CDPF老化样品对CO和NO2的活性具有较强的抗劣化性能。涂覆中等负载量贵金属的CDPF样品对C3H8具有较好的活性和抗劣化性。新鲜样品对CO具有较高的选择性,老化样品对CO的转换率在低温范围时较低,而在中高温范围时较高。 展开更多
关键词 催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF) 贵金属负载量 催化活性 抗劣化性 选择性
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排气余热辅助低温等离子体再生柴油机颗粒捕集器试验 被引量：11
16
作者 濮晓宇 蔡忆昔 +4 位作者 施蕴曦 王静 顾林波 田晶 崔应欣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期70-77,共8页
为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对无外加热源的柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的再生过程与再生效果,搭建了排气余热辅助NTP再生DPF的试验系统。借助发动机停机后的排气余热,利用DBD(dielectric barrier... 为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对无外加热源的柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的再生过程与再生效果,搭建了排气余热辅助NTP再生DPF的试验系统。借助发动机停机后的排气余热,利用DBD(dielectric barrier discharge)型NTP发生器,对处于降温过程的DPF进行再生试验研究。结果表明:随着DPF温度的下降,NTP中O3的分解反应减弱,PM(particulate matter)氧化反应加剧,DPF内部出现温度不降反升的现象,氧化区域自DPF前端逐渐向后端延伸,DPF径向中点处氧化反应最为剧烈,DPF轴向剖面上残余积碳呈现?形。再生后DPF内部残余积碳中可溶性有机成分SOF(soluble organic fraction)明显减少,且NTP处理能够降低PM中SOF及DS(dry soot)的表观活化能。整个再生过程中,DPF内部大量积碳被氧化去除。排气余热辅助的NTP再生技术,实现了对无外加热源的DPF的有效再生,使得DPF排气背压下降达69%。该文证实了排气余热辅助NTP再生DPF的可行性,为NTP再生DPF技术的应用提供了试验依据。 展开更多
关键词 柴油机 排放控制 试验 低温等离子体 柴油机颗粒捕集器 再生 排气余热 表观活化能
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排气氧浓度对柴油机颗粒捕集器主动再生特性的影响 被引量：2
17
作者 马玉亭 万明定 +1 位作者 杨仕臣 申立中 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期101-108,共8页
采用进气节流降低排气氧浓度的方式,试验研究了柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口氧浓度对柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)主动再生时的入口温升特性、载体峰值温度、有效再生时间和再生过程燃油... 采用进气节流降低排气氧浓度的方式,试验研究了柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口氧浓度对柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)主动再生时的入口温升特性、载体峰值温度、有效再生时间和再生过程燃油消耗的影响。结果表明:随着排气氧浓度降低,DPF温升速率增大,入口温度上升时间缩短;在所有氧浓度下,载体峰值温度均出现在DPF轴线后端位置。随着氧浓度降低,载体峰值温度先增后减,最大径向温度梯度先减后增,有效再生时间先缩短后延长,再生过程燃油消耗先减后增。在恒定DPF碳烟负载量和再生温度的前提下,当排气氧体积分数为11.0%时DPF主动再生时间最短,再生过程燃油消耗最少。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 主动再生 排气氧浓度 温度梯度 再生时间 再生燃油消耗
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喷油式主动再生柴油机颗粒捕集器控制装置的设计 被引量：1
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作者 程晓章 韦伟 徐瑞根 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期585-589,共5页
文章基于Freescale 16位单片机S12XS64设计了一种柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生过程控制装置,实现了DPF再生系统相关传感器的信号采集、执行器驱动、车载诊断系统(on-board diagnostics,OBD)和上位机软件通讯等... 文章基于Freescale 16位单片机S12XS64设计了一种柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生过程控制装置,实现了DPF再生系统相关传感器的信号采集、执行器驱动、车载诊断系统(on-board diagnostics,OBD)和上位机软件通讯等功能。该系统设计了DPF再生控制策略,将控制装置设为断电、待机、工作、再生4种工作状态,通过测量得到的排气背压、DPF压降以及发动机转速来判断DPF主动再生时机,可以在DPF需要再生时通过控制供油泵、空气泵、火花塞和阀门等单元来实现DPF的再生过程;系统使用了多MOSFET并联来保证驱动器的可靠性,优化了系统工作电流,预防了信号干扰。该控制系统结构简单、稳定可靠,在城市公交改造项目的应用中工作稳定、操作便捷、尾气的净化处理效果显著,良好地实现了对喷油式DPF主动再生过程的控制,有很强的实用价值和广阔的应用前景。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器(DPF) 再生 控制装置 策略
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灰分对柴油机颗粒捕集器性能和可靠性影响试验研究
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作者 刘海滨 董光雷 +3 位作者 张俊龙 吕志华 贾德民 张建华 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期62-68,共7页
针对柴油机颗粒捕集器中灰分积累量随柴油机使用时间增长而逐渐增多的问题,在柴油机台架上研究了不同灰载量时的柴油机颗粒捕集器压差特性和主动再生过程中载体内部温度场的变化规律。研究发现:灰分进入载体孔隙后产生深床效应,使压差... 针对柴油机颗粒捕集器中灰分积累量随柴油机使用时间增长而逐渐增多的问题,在柴油机台架上研究了不同灰载量时的柴油机颗粒捕集器压差特性和主动再生过程中载体内部温度场的变化规律。研究发现:灰分进入载体孔隙后产生深床效应,使压差迅速增加;灰分膜层效应使压差降低,灰分层在通道壁面变厚过程中,压差与炭载量呈线性增加关系;在主动再生过程中,灰分层使载体内部温度的峰值大幅度升高,且温度变化剧烈。灰分堵塞通道末端时,压差再次迅速增加,主动再生过程中载体内部高温区域向前端面移动,温度峰值亦大幅度升高且温度变化剧烈。为使主动再生过程正常触发和降低主动再生过程中载体内部温度,需采用模型标定方式提高炭载量计算精度。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 灰分 再生 压差
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甲醇/柴油双燃料发动机催化型颗粒捕集器主动再生特性研究
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作者 黄粉莲 王永佳 +2 位作者 万明定 周正伟 雷基林 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期72-81,93,共11页
基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、... 基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、完全再生持续时间及累计柴油消耗量的影响规律。结果表明:再生目标温度、甲醇替代率和初始炭载量均对CDPF主动再生具有显著影响。随着再生目标温度升高,CDPF压降下降速率加快,较高的再生目标温度易导致CDPF内出现温度值“尖峰”现象,650℃再生时CDPF峰值温度较目标温度高85℃。随甲醇替代率增加,再生过程压降略微增加,载体峰值温度降低。随初始炭载量增加,CDPF主动再生反应速率加快,载体峰值温度升高,CDPF压降下降速率增大,载体内部温度的均匀性提高。提高再生目标温度可缩短完全再生持续时间,减少累计柴油消耗量。甲醇替代率对完全再生持续时间的影响较小,甲醇替代率从0%增至30%,累计柴油消耗量减少27.8%。600℃再生目标温度、30%甲醇替代率、20 g初始炭载量条件下可实现高效安全再生的同时降低再生能耗。 展开更多
关键词 催化型柴油机颗粒捕集器 甲醇替代率 再生目标温度 初始炭载量 主动再生
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