吉林大学学报(工学版) ›› 2022, Vol. 52 ›› Issue (11): 2501-2507.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20210342

• 车辆工程·机械工程 •    

润滑油灰分对直喷汽油机颗粒捕集器性能影响

汤东1(),韩宇彬1,华伦2,潘金冲2,刘胜1   

  1. 1.江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013
    2.清华大学 苏州汽车研究院,江苏 苏州 215200
  • 收稿日期:2021-04-20 出版日期:2022-11-01 发布日期:2022-11-16
  • 作者简介:汤东(1969-),男,教授,博士.研究方向:发动机燃烧过程优化与排放测控技术.E-mail: dtang@ujs.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51876085);移动源污染排放控制技术国家工程实验室项目(NELMS2017C05);可靠性国家重点实验室开放基金项目(skler-202105)

Effect of lubricating oil ash on performance of gasoline particle filter in direct injection gasoline engine

Dong TANG1(),Yu-bin HAN1,Lun HUA2,Jin-chong PAN2,Sheng LIU1   

  1. 1.School of Automotive and Traffic Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China
    2.Suzhou Automotive Research Institute,Tsinghua University,Suzhou 215200,China
  • Received:2021-04-20 Online:2022-11-01 Published:2022-11-16

摘要:

为研究不同灰分等级润滑油对汽油机颗粒捕集器(GPF)耐久性能的影响,本文基于快速老化试验,分析了灰分累积对发动机转矩、油耗、背压、过滤效率、气体污染物转化效率以及储氧性能的影响。结果表明:润滑油灰分等级越高,加载在GPF中的灰分越高,灰分的捕集率也越高;灰分累积会使发动机动力性能和GPF催化性能都有所下降,但一定量的灰分可以提高GPF的过滤效率,降低PN的排放。

关键词: 动力机械及工程, 汽油机颗粒捕集器, 灰分, 润滑油, 耐久性能, 催化性能

Abstract:

In order to study the influence of different ash grade lubricants on the durability of gasoline particle filter(GPF), the effects of ash accumulation on engine torque, fuel consumption, back pressure, filtration efficiency, gas pollutant conversion efficiency and oxygen storage performance were analyzed based on the rapid aging test. The results show that the higher the ash grade of lubricating oil, the higher the ash content in GPF and the higher the ash trapping rate. Ash accumulation will decrease the engine dynamic performance and the catalytic performance of GPF, but a certain amount of ash can improve the filtration efficiency of GPF and reduce PN emissions.

Key words: power machinery and engineering, gasoline particulate filter, ash, lubricating oil, durability, catalytic performance

中图分类号: 

  • TK417

表1

发动机基本参数"

名 称参数
气缸数直列三缸

排量/L

排放水平

发动机类型

压缩比

最大扭矩/(N·m)\转速/(r·min-1

额定功率/kw\转速/(r·min-1

0.998

国Ⅵ

TGDI

9.6∶1

205\2000~3000

98\6000

表2

试验所用主要设备"

设备名称型 号
测功机HORIBA 250

排放分析系统

测控系统

油耗仪

环境控制能力

双路直采系统

颗粒物数量分析仪

HORIBA MEXA7500DEGR

STARS主控

HORIBA FQ2100

全室空调,25 ℃±1 ℃,100 kPa±0.1 kPa,50%RH±5%RH

HORIBA MEXA-7000

HORIBA MEXA-2001 SPCS

表3

TWC和GDF基本参数"

参 数TWCGPF
载体材料堇青石堇青石

载体尺寸/(mm×mm)

贵金属涂覆量/(g·cft-1

催化剂种类

贵金属比例

载体目数/cpsi

壁厚/mm

?118.4×91

60

铑∶钯

40∶20

750

0.0508

?118.4×101.6

10

铑∶钯

5∶5

300

0.2032

图1

灰分加载质量图与灰分捕集效率图"

图2

不同灰分量对转矩的影响"

图3

不同灰分量对比油耗的影响"

图4

不同灰分量对背压的影响"

图5

不同灰分量对过滤效率的影响"

图6

气体污染物转化效率"

图7

气体污染物起燃温度"

图8

不同灰分量对储氧量的影响"

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