发动机DeNO的制作方法

发动机deno
x
模式下的egr阀结焦试验方法
技术领域
1.本发明涉及发动机试验方法，具体涉及基于lnt后处理技术的egr系统发动机，在发动机denox燃烧模式下的egr阀结焦试验验证。


背景技术：

2.发动机稀燃nox捕集技术也称lnt，对于减少nox的排放有较好的效果，相比与scr系统，具有系统简单占用空间小的特点，适合轻型柴油车的安装和使用，在对发动机nox排放控制策略路线上，通常采用egr耦合lnt系统的协同控制技术路线方式。在egr耦合lnt系统设计中，国内外大部分研究人员重点研究lnt系统的结构设计、贵金属成分及含量、egr率等对nox的转化效率的影响，鲜有文献在lnt技术路线中nox还原阶段发动机后处理系统中大量碳氢化合物(cxhy)对egr阀结焦方面进行风险评估。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种能模拟真实 用车情况、试验时间短、试验费用低的发动机denox模式下的egr阀结焦试验 方法。
4.为实现上述目的，本发明提供一种发动机denox模式下的egr阀结焦试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.1)发动机启动后进入怠速工况和热机工况运行t0时间，
6.2)待发动机水温达到正常即可进入lnt捕集阶段即pmax工况运行t1时间，
7.3)待nox吸附结算后进入nox还原阶段即denox工况运行t2时间，
8.4)发动机怠速停机静置待发动机水温降到40
±
2℃，
9.5)重复步骤1)～步骤4)，直到试验达到中止条件。
10.作为本发明的优选方案，所述步骤2)为：lnt捕集阶段将吸附的nox以 ba(no3)2的形式暂时存储在载体上，为了加速nox的吸附缩短吸附时间，我们选用发动机产生最大nox排放量的额定功率工况点pmax，吸附时间t1以nox 吸附饱和度确定，由lnt后处理前后nox传感器浓度测量值确定。
11.进一步地，所述步骤3)为：利用发动机denox运行工况，此时lnt处于还原阶段，发动机尾气中的hc化合物较多容易使egr阀结焦，从而为egr阀结焦创造条件，还原阶段denox工况运行时间t2以nox转化效率确定，由lnt 后处理前后氧传感器浓度测量值确定，lnt还原阶段会析出o2，当lnt后处理前后氧气浓度相当时说明denox阶段完成.
12.更进一步地，所述步骤4)为：发动机停机静置，让热态的hc化合物在egr 阀上进行自然冷却沉积；如此冷热交替，模拟真实用户使用状态为egr阀结焦创造有利条件。停机静置时间由发动机水温确定，发动机水温自然冷却到40
±ꢀ
2℃
13.更进一步地，所述步骤5)为：重复步骤1)～步骤4)，直到当egr阀开度反馈值、egr阀电压值异常，或者发动机排放及性能参数劣化5％试验中止。
14.本发明充分利用lnt后处理技术特点，选取pmax工况、denox工况缩短试验时间，节
约试验费用；增加停机静置时间模拟真实的用车实际，为egr阀结焦提供条件。并为lnt后处理技术下的egr阀结焦提供了验证手段，能有效的评估egr耦合lnt系统的可靠性。
附图说明
15.图1为本发明的原理图。
16.图2为no
x
吸附捕集阶段的原理图。
17.图3为no
x
还原阶段的原理图。
具体实施方式
18.下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。
19.如图所示，本发明公开了一种发动机denox模式下的egr阀结焦试验方法，包括如下步骤：
20.1)发动机启动后进入怠速工况和热机工况运行t0时间，
21.2)待发动机水温达到正常即可进入lnt捕集阶段即pmax工况运行t1时间，
22.3)待nox吸附结算后进入nox还原阶段即denox工况运行t2时间，
23.4)发动机怠速停机静置待发动机水温降到40
±
2℃，
24.5)重复步骤1)～步骤4)，直到试验达到中止条件。
25.所述步骤2)为：lnt捕集阶段将吸附的nox以ba(no3)2的形式暂时存储在载体上，为了加速nox的吸附缩短吸附时间，我们选用发动机产生最大nox排放量的额定功率工况点pmax，吸附时间t1以nox吸附饱和度确定，由lnt后处理前后nox传感器浓度测量值确定。
26.所述步骤3)为：利用发动机denox运行工况，此时lnt处于还原阶段，发动机尾气中的hc化合物较多容易使egr阀结焦，从而为egr阀结焦创造条件，还原阶段denox工况运行时间t2以nox转化效率确定，由lnt后处理前后氧传感器浓度测量值确定，lnt还原阶段会析出o2，当lnt后处理前后氧气浓度相当时说明denox阶段完成.
27.所述步骤4)为：发动机停机静置，让热态的hc化合物在egr阀上进行自然冷却沉积；如此冷热交替，模拟真实用户使用状态为egr阀结焦创造有利条件。停机静置时间由发动机水温确定，发动机水温自然冷却到40
±
2℃
28.所述步骤5)为：重复步骤1)～步骤4)，直到当egr阀开度反馈值、egr 阀电压值异常，或者发动机排放及性能参数劣化5％试验中止。
29.denox模式下的egr阀结焦原因解析：
30.lnt的组成结构由氧化铝(al2o3)作为载体，pt或rh作催化剂。lnt中常用的吸附材料是碱土金属氧化物(baco3)或碱金属(na、k、cs等)氧化物。lnt 的化学反应十分复杂，主要包括捕集阶段的吸附反应和还原阶段的还原反应。 lnt技术工作原理是利用发动机混合气浓度变化而周期性的吸附-催化还原的一种后处理技术。其反应原理是在稀燃状态时(氧气比燃料多)，发动机尾气处于氧化环境中，在铂的催化作用下，发动机尾气中的no与o2反应生成no2，并以硝酸盐的方式吸附在催化器表面，当发动机在浓燃状态时(燃料比氧气多)，发动机尾气中hc化合物和co的含量增多，把硝酸盐分解释放出no
x
，在催化剂铑的作用下与co、hc和h2反应生成n2、co2和h2o，并使碱金属再生。
31.捕集阶段：lnt的捕集阶段是将吸附的no
x
以ba(no3)2的形式暂时存储在载体上，如图1所示，其捕集阶段的化学反应为：
32.2no o2→
2no2[0033][0034]
还原阶段：lnt的还原阶段也称为denox阶段是将存储在载体上的ba(no3)2 还原为n2。为创造还原所需的富燃环境，一般采用缸内后喷或尾气管中直喷燃油的方式，使尾气中hc化合物和co的含量增多。其还原反应为：
[0035][0036][0037][0038]
bao co2→
baco3[0039]
在还原阶段发动机尾气中hc化合物会通过egr系统进入发动机燃烧室，从而导致hc化合物及碳烟在egr阀上进行沉积结焦，随着结焦程度越来越严重会导致egr阀开度偏移、卡滞等问题，影响发动机性能排放及可靠性。因此在进行项目开发时需要设计一种egr阀结焦的试验方法对egr阀进行结焦风险评估，以确保egr耦合lnt系统的可靠性。
[0040]
与现有技术相比，本发明的优势在于：
[0041]
1、充分利用lnt后处理技术特点，选取pmax工况、denox工况缩短试验时间，节约试验费用；增加停机静置时间模拟真实的用车实际，为egr阀结焦提供条件。
[0042]
2、该试验方法为lnt后处理技术下的egr阀结焦提供了验证手段，能有效的评估egr耦合lnt系统的可靠性。
[0043]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。