柴油机选择性催化还原后处理系统的热管理策略

虽然目前在欧洲柴油车市场上，尾气微粒滤清器（DPF）已经是一种乘用车标准配置，并且有效地降低了柴油车的碳烟排放，但是，对于NOx排放的限制一直没有找到一种有效的处理途径。目前来看，为了满足欧5标准对尾气污染物排放的限制，在尾气系统中应用选择性催化还原（SCR）后处理系统能够大幅度降低NOx的排放。

探讨了在柴油机冷起动以及预热的过程中，SCR对降低尾气中有害气体排放所起到的作用。因为在这种条件下，排气温度较低，无法达到传统后处理系统进行转化反应所需的热条件，导致有害气体的转化效率较低，NOx的排放无法降低。尤其对小型车，由于其发动机排量较小，因此排放系统温度相对更低，这种现象更加明显。

基于上述问题，研究并确定了一种优化的尾气系统加热策略，能够实现SCR快速催化反应。主要的优化目标是在限制燃油消耗的基础上，提高尾气排放中有害气体转化的全局效率，使柴油发动机满足欧5排放标准。

经初步分析，研究主要集中在调整燃烧过程的控制参数上，而不是利用推迟燃料喷射、燃烧等来减少燃油消耗。通过台架试验，分析了每个相关的发动机控制参数对排气系统温度和燃油消耗率的影响，在初步识别之后，在实车上通过运行NEDC等标准工况验证了不同的标定策略，并将最相关的对比结果进行了论证。结果表明，通过在不同的温度范围内设定不同的控制参数，能够有效地提高SCR系统的工作效率，在不提高燃油消耗率的前提下，减少柴油机NOx等有害气体的排放。

NicoloCavinaet al.SAE 2013-24-0153.

编译：范狄