基于選擇性催化還原技術的柴油車后處理系統(tǒng)集成設計仿真.pdf

1、隨著汽車保有量不斷提高，各國對柴油車尾氣排放的要求也日趨嚴格。柴油車尾氣排放中的主要污染物包括氮氧化物、顆粒物、一氧化碳和碳氫化合物。為降低各污染物的排放，柴油車后處理系統(tǒng)中應用典型的產品有選擇性催化還原系統(tǒng)(英文全稱為Selective Catalytic Reduction，簡稱SCR)，柴油車氧化催化器(英文全稱為Diesel OxidantCatalyst，簡稱DOC)和柴油顆粒捕集器(英文全稱Diesel Particulat

2、eFilter，簡稱DPF)。為實現(xiàn)柴油車尾氣排放綜合處理的功能，需要將這三種產品系統(tǒng)聯(lián)合使用。本文從工作原理、結構組成以及化學反應三個方面深入解釋這三種系統(tǒng)。并按照其結構組成分解成不同的功能模塊，設計相應的數(shù)學模型，利用Matlab/Simulink軟件進行建模。本文建立了發(fā)動機原機排放模型、SCR系統(tǒng)模型、DOC模型以及DPF模型。同時為提高建模的準確性，設計并實施了發(fā)動機排放試驗。發(fā)動機排放試驗基于歐洲瞬態(tài)工況，先后模擬了城市工況

3、、鄉(xiāng)間工況和高速工況。在試驗過程中利用排放測試儀采集發(fā)動機排氣溫度、轉速、氮氧化物濃度、一氧化碳濃度、顆粒物濃度以及碳氫化合物濃度。將采集到的所有數(shù)據進行處理并利用Matlab的插值擬合功能建立各系統(tǒng)排放修正模塊，提高系統(tǒng)模型的準確度。為了實現(xiàn)柴油車尾氣綜合處理的功能，本文將SCR系統(tǒng)、DOC系統(tǒng)和DPF系統(tǒng)集成為一體，并提出了兩種集成方案，使用仿真模擬的方法考察兩種方案在歐洲瞬態(tài)工況下的排放效果。對比兩種方案在各工況下的污染物轉化率，