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摘要：本文主要基于Boost软件，简析发动机排放后处理仿真模型的搭建与计算。通过简单阐述其排放模型示例，重点分析模拟计算数据，展开对排放后处理技术的相关研究。
关键词：boost；发动机排放后处理仿真模型；模拟计算；处理技术
1 模拟计算数据的分析
1.1 模型的试验分析
通过参考功率、转矩、比油耗、进气量等重点参数的类比分析之后,其误差均小于5%,因此可确保的是，模拟试验数据相对正确，存在延展性。其模拟试验的结果分析如下所示:
（1)功率，随着转速的持续性提高，每个转速下的喷油量也同步持续性增多,即功率也同步增大。
（2）转矩，会因受到循环进气量的增加而同步增加，当上升到1600r/min的最高转矩点，为平衡最高转速的最高增压比，应及时打开废气阀，确保压气机后中冷前压力不过高，因此后续活动中随着转速的增高，而持续性减小转矩。
（3）比油耗，若处于1000r/min—1600r/min的低转速阶段，伴随着转速的增高，空燃比的同步扩大，其燃烧质量也越发充分。因此，比油耗会因其转速的增高而随之减低。而若超过1600r/min，伴随着转速的增高，燃烧活动的绝对时间会相应减少，导致燃烧恶化，最终其比耗会因为转速的增高而同步增高。
（4）空气量，对每循环进气量进行类比分析。当发动机处于1600r/min最高扭矩点时候，打开废气阀之后，涡轮增压器中的压气机压力相对较为稳定。而伴随着转速的持续性增高，相应的加快气体流动的速度，同时增加摩擦损失量，因而相对来说即会直接减少每循环进气量。
1.2 计算结果分析
（1）Woschni传热/Anisits模型的模拟计算数据简析。当M值增大，则初期阶段的放热量随即增大，继而降低压力升高程度，燃烧趋向平稳；而当m值减小，则放热量随即增多，压力升高率相继提高，燃烧活动较大。依托Woschni/Anisits燃烧模型公式，每个喷油提前角的m值，主要连带因素为参考值与运行值的温度、压力及其着火滞燃期。而因处于相同转速，运行点的温度、压力等数值基本不会变化，因此m值的变化趋势相较于着火滞燃期来说呈现相反变化趋势。，随着喷油提前角的增大，着火滯燃期随之扩大，滞燃期内喷入的燃油量则逐渐增多，继而初期压力的升高率随之增大，M值同步减小。
（2）优化喷油提前角的模拟数据简析。发动机中的喷油规律、喷油提前角的变化对发动机的性能有直接影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发动机若喷油太早，则着火较早，增加压缩负功；而若喷油太迟，则燃料在发动机的持续性膨胀阶段其燃烧的部分会随之扩大，对发动机效率的高效输出产生制约。与此同时，喷油较早，除了着火滯燃期变长，重点在于着火滞燃期内喷入油量增加，最高爆发压力与最高火焰温度相继增加，最终直接造成发动机的机械负荷与热负荷增加，同时NOx增加。再从噪声层面来说，因增加了着火延迟时间，即相继提升了最高压力升高率，继而发动机的噪声随之增大。
（3）模拟排放数据的简算。参考1600r/min的运转效率，分析发动机的排放宏观数据。因不断增加喷油提前角,随之连带到火滞燃期的增长,着火滯燃期间喷入的燃油量同步增加,则相应最大程度的提升燃烧温度。而NOx的排放，融合缸内最高温度，即成为正向连带的上升和趋势,柴油机颗粒物的排放，正常情况下恰恰与NOx的变化趋势相反,同因增加喷油提前角,柴油在缸内的雾化活动随之积极,在缸内混合程度更高效，因此其缸内燃烧质量更高，因此其SOOT排放则会逐步降低，而若是只依托预定的喷油提前角，一般来说却是难以同时实现NOx、SOOT以及柴油机动力与经济适用性。优化喷油提前角之后，柴油机的动力得到一定程度的改善优化，但NOx的排放量明显偏增高。
2 排放后处理技术简析
2.1 NOx控制技术
（1）NOx催化转化装置。现阶段，降低NOx的排放处理技术主要有：DeNOx 催化、SCR催化以及NOx吸附转化。相对来说，DeNOx催化器最早实践应用，主要由金属离子沸石、钒钼制成的催化剂，旨在弱化NOx的分解转化温度，促使其进一步分解转化为无害的N2、O2。 其次是SCR催化，又叫做催化还原，即是排气中喷入尿素、氨水等转化原生类物质，主要是将NO转化还原为N2和H2O。 最后是NOx吸附转化，首先将NOx转化为NO2并同步储存，再施加燃油还原剂予以转换。NOx吸附转化，多应用于稀薄的燃烧活动，其转化效率高达90%，而因其对硫物质的反应较为敏感，为确保安全性必须施加装硫捕集设备。
2.2 PM 控制技术
（1）DOC（氧化催化转化器）。DOC，通常安置在柴油机排气系统，结合催化剂进行氧化反应，而同时又可降低排气中一氧化碳、总碳氢化合物、以及柴油颗粒物中可溶性有机物质。参考可溶性有机物质在颗粒中的不同程度的含量，DOC降低颗粒的排放量通常可达到4％～30％。
（2）颗粒过滤及二次再生技术。现阶段，控制且降低PM排放最有效的技术是DPF技术。其实际应用重点主要包括两个内容：其一，研发排气阻力较低而过滤效率高的过滤设备及其材料；其二，研发过滤体的二次再生且利用技术。现阶段，过滤材料研发相对成熟且已经实践应用，而二次再生技术的研发相对来说还具有较大的上升空间。
结语
降低柴油机排放污染物关键点在于控制NOx与PM两大物质。现阶段，排放控制技术主要侧重于机内净化与排放后处理。机内净化，主要只是优化了机体本身及规范其燃烧活动；而后处理则倾向于融合化学反应以进行转化。两类技术的有机结合并用，是当前柴油机排放控制技术的大势所趋。
参考文献
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[2]李春萍,闫文俊,张微,刘全双,杨宏强,于海英,俞道云.柴油发动机排放尾气及控制措施浅析[J].黑龙江科技信息,2016(13):68-69.
论文作者:李金海
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/25
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