柴油颗粒捕集器（DPF, diesel particulate filter）正在颗粒物（PM）堆集到肯定水平时须要举行氧化再生，包罗被动再生和主动再生。常常被动再生不太充斥，须要采用

柴油颗粒捕集器（DPF, diesel particulate filter）正在颗粒物（PM）堆集到肯定水平时须要举行氧化再生，包罗被动再生和主动再生。常常被动再生不太充斥，须要采用主动再生办法，而主动再生中DPF温度散布是影响其催化氧化职能的首要身分。本期推文笔者采用燃烧器＋DOC＋DPF 的形式，举行区别碳载量下的主动再生试验，而且通过CFD 仿真，阐发补怀抱、喷油量、喷油锥角和喷油压力对燃烧器内温度场的影响，以期优化燃烧器参数。

试验采用旋流式燃烧器，DPF采用碳化硅(SiC)载体。试验用带头机为某直列4 缸、高压共轨柴油机，表1为带头机苛重工夫参数，表2为后经管装配相干参数。

图1为试验用旋流式燃烧器组织，苛重包罗燃烧器本体、焚烧棒、喷油嘴和驾御器。驾御器可及时读取温度、压力搜罗模块中的数据，驾御焚烧棒的焚烧、合上及油泵、气泵的启停。喷油前10 s 掀开焚烧棒预热，使命光阴焚烧棒均处于掀开状况，以保障安稳的着火。

图1 燃烧器组织示意再生时DPF 内部温度场的平均性将影响PM 的氧化成果以及再生的全体性，再生的不屈均性大概导致DPF内较高的温度梯度，变成热袭击与载体的热应力损坏。笔者通过陈设热电偶，对DOC氧化HC及DPF再生时载体内部温度场举行及时监控。

2、结果阐发采用燃烧器＋DOC＋DPF形式，为了测试燃烧器对DPF再生职能的影响，将带头机安稳正在转速为1 400 r/min、转矩为0 N·m 工况下，正在碳载量为4 g/L和6 g/L时举行主动再生试验。将DPF前温度驾御为620℃，再生岁月为900 s，取下DPF称重。图3为再生前、后碳载量和再天生果对照，碳载量为4 g/L、6 g/L时的再天生果差异为72.4% 、65.8% ，两种初始碳载量条款下的再天生果均较低。图4为燃烧器再生时的DPF压降。再生滥觞时压降差异为0.5 kPa、3.1 kPa。跟着再生的举行，两种碳载量条款下的DPF压降均急迅升高，再生300 后，压降慢慢低落。因排气质地流量较小，再生前、后压降分别不大。

图4 区别碳载量下燃烧器再生的DPF压降图5为燃烧器再生时DPF内部温度场对照。碳载量为4 g/L 时DPF内的最大温差高达373.4℃，6 g/L时的最大温差高达534.1℃，安稳后温差差异为124.9 ℃、139.1℃。两种碳载量下前、后段温度附近，中段温度最低。其温度散布不屈均是载体中碳烟散布不屈均所致，碳烟正在7/8R处的散布昭彰少于核心和1/2R处，且因孔道中碳烟散布呈两端众、中央少的表面，使中段的7/8R处温渡过低。

图5 DPF内温度场及DPF内径向温度梯度碳载量为6 g/L条款下DPF再生时温度弧线存正在一个昭彰的波峰，测点4、7、8 为温度最高的3 个测点，温度差异为905.9、1 020.4 和987.9℃，后段温度远高于中段与前段，测点4与测点7最大温差为114.5℃。碳载量为6 g/L时，再生开释热量较大，温度弧线中呈现较高波峰，对照图5c 可知，抵达温度峰值时的DPF径向温度梯度同时抵达最大，其1/2R处与7/8R处之间的温度梯度较大，前、中、后段1/2R处与7/8R处之间的温度梯度差异为45.5、106.5 和127.8℃/cm。温度快速升高与长岁月高温，会对载体爆发较大的热袭击，主要时导致载体烧融，同时也会低落催化剂职能。燃烧器再生时应将DPF 碳载量驾御正在合理领域，以避免载体内部温渡过高，温度升高过疾，同时须要优化喷油战术以杀青对再生温度的切确驾御，确保高效的再生。喷油助燃氧化再生采用尾管喷油，由DOC氧化HC，以提升排气温度，其组织为燃烧器＋DOC1＋DOC2＋DPF，将带头机调理到转速为2 000 r/min、转矩为180 N·m(此时DPF前温度约为280℃)，保温300 s后通过喷油器喷油，喷孔直径为1.0 mm、喷油频率为10 Hz、开度为60%、DPF前温度约为600℃、碳载量为6 g/L 且再生岁月为1 200 s。图6为喷油助燃氧化再生时DOC1 后、DOC2后、DPF后温度。排气流经DOC1与DOC2，温度差异晋升了206℃、77℃。DOC1 正在入口温度更低的条款下升温材干更强，一方面，正在DOC1处有较为充实的HC 与O2加入催化氧化反响；另一方面，因为DOC2处更高的温度，使得其与外界换热材干巩固，肖似热量下对气流的升温没有DOC1明显。DPF 通过再生时碳烟氧化开释热量，负气流温度上升。

图6 DOC1后、DOC2后、DPF后温度图7为喷油助燃再生时DPF内的压降转变。跟着柴油的喷入，气流温度升高，体积流量加众，DPF压降升高。压降跟着再生的举行慢慢低落，再生已矣时压降比滥觞时低2.3 kPa。再生已矣后赢余碳载量为2.53 g/L，再天生果为57.8%，低于燃烧器的再天生果，这是因为再生温度不高且岁月较短。图8 为DOC2及DPF内部温度场对照。跟着柴油的喷入，DOC2的温度滥觞升高，约正在83 s 时呈现一个波峰，峰值为424.3℃，随后温度急迅升高，正在230 s时滥觞安稳，全面温度场较为平均。波峰的呈现是由于来自DOC1的高温排气对DOC2举行加热，使温度急迅升高，可是DOC1中未全体蒸发的柴油抵达DOC2后蒸发、吸热，使其爆发小幅度降温。DPF核心温度正在温度安稳之前呈现一个波峰，前段与中段核心温度正在波峰后昭彰低重，其受DOC2的影响，温度昭彰低于其他职位，但正在再生阶段，后段温度险些没有低落，最大值为648.8℃，高于安稳温度，这是因为载体中、后段颗粒物散布不屈均且重积较众，再生时放热较众。

[1]陈贵升,杨锐敏,蒋文涛,等.燃烧器喷雾参数对DPF主动再生的影响[J].内燃机学报,2021,(06):506-514.

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