第4期（总第225期） 2016年8月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No .4(Serial No .225)
Aug.2016
柴油机DOC十CDPF系统的过滤和再生性能试验研究
张靖，孟忠伟，刘苗，陈秋宇，张川
(西华大学汽车与交通学院汽车测控与安全四川省重点实验室四川汽车关键零部件协同创新中心，四川成都610039）
摘要：基于氧化催化转化器(DOC)十催化型颗粒捕集器（CDPF）系统开展了发动机台架试验，对比系统前后的颗粒物粒径分布，获得了系统的过滤效率，同时也测量了该系统在各稳态工况下的再生效率。研究结果表明：该系统对题粒物的过滤效率在发动机的各个工况均能达到95%以上：系统前的颗粒物数量浓度呈单峰分布，主要为核模态；系统后颗粒物数量浓度呈双峰分布，峰值分别在10nm和150nm左右，且10nm左右波峰峰值最大；再生效率随着再生温度的升高呈上升趋势，测试系统的起燃温度在250℃以下；再生效率均随着再生时间的增加而增加，但在再生后期明显变缓；在较高的再生温度时，颗粒担载量增大将有利于提高再生速率。
关键词：柴油机；颗粒捕集器；过滤性能；粒径分布；再生效率；再生速率
DOI:10.3969/j.issn.1001-2222.2016.04.011 中图分类号：TK421.5文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2016)04-0062-04
近年来汽车尾气对环境的影响日益明显，其中柴油机排放的颗粒物越来越受到人们的关注[1-2] 柴油机颗粒捕集器（DPF)是自前公认的有效脱除柴油机颗粒物的方式之一，它对于颗粒物的净化效率可达90%以上。目前，由于国内再生技术尚不成熟，使得DPF的应用受到限制，因此,DPF的再生性能成为了研究热点3。而氧化催化转化器(DOC）十催化型颗粒捕集器（CDPF）系统能够在较低的温度下实现再生，能够显著地减少发动机主动再生频率，对发动机经济性影响较小，具有较好的研究和应用价值4-，Chio，Koltsakis等人研究了 CDPF再生过程中废气成分和再生完成后颗粒物的形态[7-8」;楼狄明、谭丕强等人研究了DOC十CDPF 系统对颗粒物粒径及数量的影响3-12]；陈朝辉，Lee 等人研究了不同条件下（载体材料、催化剂、排温等） DOC十CDPF系统的NO.转化效率和PM捕集效率,13-14]。目前针对DOC十CDPF系统已开展了大量的研究，但针对该系统前后的颗粒物数量浓度特性以及该系统的稳态再生性能研究尚不完善。本研究针对某一匹配关系的DOC和CDPF系统开展试验测试，研究了该系统对颗粒物的过滤特性以及系
收稿日期：2015-12-28；修回日期：2016-02-02
统在不同颗粒担载量下的稳态再生性能，为进一步了解该系统的工作特性提供试验依据，同时也为该系统的优化设计提供有力的指导。
1试验系统及方法 1.1试验系统
本研究所采用的试验系统见图1。
尾气分析仪
众
油耗仪
YN380CRD2
进气流量计
DOC+CDPF 数据采集系统
图1试验系统
发动机为YN38CRD2高压共轨、增压中冷柴油机,排量为3.8L，最大功率为85kW,最大功率转速为3000r/min，最大扭矩为325N·m，最大扭矩
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51106130）；教育部“春晖计划"合作科研项目(Z2014058）；发动机燃料电控系统及尾气后处理系
统产业集群项目（成财教[2013265）；四川省教育厅青年基金项目（12ZB138）；西华大学重点科研基金项目(Z1120319）；四川省重点科技项目（2011JYZ014）；西华大学研究生创新基金项目（yci2015040）
作者简介：张靖（1991一），男，硕士，主要研究方向为柴油机颗粒物捕集器;zhangjing1991@foxmail.com
通讯作者：孟忠伟（1980—），男，博士，教授，主要研究方向为柴油机颗粒物辅集器；mengzw@mail.xhu.edu.cn，