用于輕型柴油機(jī)的雙LNT 后處理系統(tǒng)

對(duì)柴油機(jī)排放進(jìn)行控制所面臨的最大挑戰(zhàn)是如何抑制NOx排放。美國(guó)對(duì)NOx排放的要求正在逐漸升高，歐洲正在實(shí)施的實(shí)際駕駛排放法規(guī)（RDE）也要求進(jìn)一步降低NOx排放。由于選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較大的NOx轉(zhuǎn)化率，因而被廣泛應(yīng)用在重型柴油機(jī)上。但是，SCR系統(tǒng)的成本較高，不適用于乘用車(chē)使用的輕型柴油機(jī)，而通過(guò)采用稀燃技術(shù)能夠優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒以減少NOx排放。因此，針對(duì)基于稀燃技術(shù)而開(kāi)發(fā)出了用于輕型柴油機(jī)的新型NOx后處理系統(tǒng)。

稀燃NOx捕集（LNT）系統(tǒng)能夠很好地解決稀燃技術(shù)柴油機(jī)在低負(fù)荷下的NOx排放，但在發(fā)動(dòng)機(jī)中、高負(fù)荷下，對(duì)NOx排放的處理不能滿足排放法規(guī)要求。對(duì)此，基于稀燃技術(shù)而開(kāi)發(fā)出了用于輕型柴油機(jī)的新型NOx后處理系統(tǒng)，即雙LNT后處理系統(tǒng)。在該后處理系統(tǒng)中，將雙LNT系統(tǒng)分別安裝在柴油微粒過(guò)濾器（DPF）前后，放在前面的LNT系統(tǒng)能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷條件下對(duì)NOx排放的處理需求；而在發(fā)動(dòng)機(jī)中、高負(fù)荷條件下，排放氣體流經(jīng)DPF，增加排放氣體的流動(dòng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)排放氣體的降溫，利用放在后面的LNT系統(tǒng)對(duì)排放氣體中的NOx進(jìn)一步吸附。采用一臺(tái)排量2.0L的4缸直噴柴油機(jī)對(duì)新設(shè)計(jì)后處理系統(tǒng)的NOx處理性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)時(shí)，柴油機(jī)運(yùn)行在多種負(fù)荷條件下，并對(duì)雙LNT系統(tǒng)處理后的排放氣體分別進(jìn)行采樣，并測(cè)量采樣排放氣體中NOx含量。試驗(yàn)結(jié)果顯示：雙LNT后處理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同溫度下氣體排放的處理，顯著增加了NOx的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率超過(guò)了99%；同時(shí)雙LNT后處理系統(tǒng)具有較為緊湊的結(jié)構(gòu)便于在輕型柴油機(jī)上使用。

Christoph Boerensen et al. SAE 2017-01-0935.

編譯：王淼