进气节流优化对柴油机低负荷循环工况下NOx排放的影响研究
2023-12-13高涛杜闯汪晓伟高寅祥霍永占
高涛 杜闯 汪晓伟 高寅祥 霍永占
(中汽研汽车检验中心(天津)有限公司,天津 300300)
1 前言
重型车的污染物排放已经成为大气污染的重要来源,其中柴油车NOx排放量占汽车排放总量的80%以上,颗粒物排放量占汽车排放总量的90%以上[1]。为了进一步降低柴油车的污染物排放量,特别是NOx的排放量,美国加州空气资源委员会(California Air Resources Board,CARB)等机构将出台更加严格的标准。自2024 年起,CARB 的NOx排放限值将降至0.067 g/(kW·h),到2027 年,将继续降低至0.027 g/(kW·h),并将低负荷循环(Low Load Cycle,LLC)测试工况加入重型车的发动机台架测试中,对低负荷排放考核进一步加严[2]。
LLC 工况下NOx排放量高的主要原因是排气温度较低,后处理系统性能较差[3]。因此,在开展LLC工况下的标定开发时,需重点关注后处理系统的热管理以及选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)系统的低温转化性能。研究表明,通过在进气管安装节流阀可以明显提高发动机排气温度[4],本文通过3种进气节流状态下LLC 工况测试的对比,进一步深入研究柴油机进气节流对发动机低负荷工况下排放性能的影响。
2 试验方案
本文选取某满足国家第六阶段污染物排放标准的柴油发动机,在发动机控制器(Engine Control Unit,ECU)国六原始数据基础上,针对低负荷工况区域提出2 种不同程度的节气门节流标定方案,方案2 在方案1 的基础上进一步增强低负荷区域的节流作用,在低负荷区域提升发动机排气温度,提高后处理转化效率。同时用台架气态污染物分析仪和油耗仪采集试验数据,为保证数据的准确性,同一种ECU 状态下开展3 次LLC 测试,试验结果取3次试验数据的平均值。……
