附录A
柴油发动机发展耐久性
先进柴油发动机处理技术发展2级排放
Rakesh Aneja 底特律柴油机公司
Brian Bolton 底特律柴油机公司
Adedejo Bukky Oladipo 底特律柴油机公司
Zornitza Pavlova MacKinnon 底特律柴油机公司
Amr Radwan 底特律柴油机公司
摘
先进柴油发动机处理技术已开发出种发动机汽车台2级（ 2007年）排放标准已说明轻型载货汽车FTP75协议次测试循环超车辆底盘式功率机柴油发动机低尾气排放水 时保留燃油济性优势特点
通原型处理系统先进燃烧方式（洁净燃烧）结合性排放取少成果洁净燃烧综合处理控制部分种类废气时达氮氧化物PM降低目启引擎分析工具够子系统发展系统整合实验技术开发方法利种设施简化开发终解决方案包括利稳态暂态机测试床模拟底盘机测试周期
关键词：柴油发动机 2级SCR处理排放燃烧
引言
20世纪90年代期燃料预测未运输需求准备展未源中汽车证明相稳定前景20002020年第三类通第8类车（重型车辆）预测20年时间里微弱增长然明显增长出现第1类第2类车（皮卡面包车功车）某情况商业增加部分源认客车市场运输着类汽车增加源会日益增长抬高源总量天会数百万桶原油消费20世纪90年代期约800万桶增加2020年12001300万桶[ 12 ]图1示
预测时汽车柴油机率中第类第二类轻型卡车柴油机率美国交通源中显著减少 然质疑柴油发动机潜力实行次级排放力否会影响行性认克服排放障碍质疑氮氧化物减排技术应燃油效率降低燃料济性改进样
相问题回答系列源部合作项目已开展包括DELTA计划底特律柴油公司LEADER计划研究达次级排放标准技术行性燃料济性产生影响项目计划目底特律柴油公司采方案套综合分析实验方法该方案利项目早期阶段模拟发展发动机设计策略发展需观念
图1 ： 柴油汽车美国运输源明显减少
方法结果
适中效方法控制系统发动机控制系统综合起种方法保持柴油机汽油机固济优势时发动机总体排放特性明显提升初更仿真设计指引着设计清洁单缸引擎模型实际设计生产发动机做稳定状态模态发展验证方面努力该模型变适稳定模式工作质量保证果种实验校准完善引擎工况水稳定预测瞬时引擎工作性处稳定状态类型中分析工具结合高度控制种稳定状态测试然稳定状态中测试运行找进气系统EGR系统提高发动机性燃烧系统间找衡关键答案
着稳定状态发展数理暂态发动机测功计验证测功机位发动机够进行暂态发动机类型工作位置时车辆综合预报车辆喷射类型推动周期例联邦城市驱车周期FTP75US06公路燃料济测试方式编入瞬时引擎测力计非常控制设置运行允许控制系统校准改进
着马力测力计系统发展发动机带动系列商轻型卡车：道奇杜兰戈道奇Dakota 世界第1类戴姆勒克莱斯勒霓虹客车部分验证控制系统发展校准已制定种车辆综合回仿真领域中发展高保真控制系统校准发展条线索通迭代网络发动机处理发展第二第三第四次迭代通样循环处理日益体化
图2 ：DAKOTA轻型卡车台
图2示该计划中台第2级示范戴姆勒克莱斯勒道奇Dakota轻型卡车台台搭载台加强4升V6发动机[ 34 ] 种发动机采变涡轮充增压轨燃油喷射独特高压力回路冷EGR系统创造235马力4000 rpm优越性表现2002年展示参加2002年圣迭戈坐驾驶展示项目早期综合性减排路线开发轻型卡车SUV台图3示基FTP 75废气排放性两领域体现第领域利引擎控制策略先进清洁燃烧方式确认发动机排放项目专利性先进性燃烧技术显着减少发动机排放时燃油济性重影响事实瞬态燃油济性较影响
图3 ：轻型卡车越野车台综合排放削减路线
果发动机外排放确定第二目标确定：先进发动机控制策略综合性通排气排放通处理显示出发动机外排放目标第2级10等级然逐年降非常接第2级9级水针性终目标达2级5级终目标
2002DEER会议[5]初步结果显示发动机第2级10水没处理外排放 重意义取非常低发动机排放时保持非常高燃油济性汽油机作动力车高出50加入催化烟尘滤器尿素基础控硅技术相关制措施氮氧化物粉尘减少FTP75氨滑移情况实现第2级6水排放汽油机相种排放效益高45
2002年DEER会议发动机外排放提高图4示非常接第2级9水排放没活跃氮氧化物处理情况实现氮氧化物〜 03克英里低微粒超初期阶段计划路线确立目标通SCR技术基础添加发动机中FTP75实现第2类第3级排放 时汽油机相燃油效益高出40次排放水FPT5周期氨滑移情况取外 US06水第2级排放水利催化烟尘滤器汽油基础SCR技术情况取
图4 ： NOx原燃烧处理发展轻型卡车越野车台
氮氧化物减少原类分燃烧者发动机通较FTP75汽车外氮氧化物排放量FTP75发动机外排放量处理综合性影响显示项先进技术处种方法FTP75放入循环中处理效率通常8095低温FTP75循环说相高水氮氧化物减少量项目显示年通进步利清洁燃烧技术提升检查控制策略发动机氮氧化物外排量显著降低发动机氮氧化物外排量减少半FTP75循环氮氧化物排放减少技术意义提高表现年85升年90通充分开发控制系统先进复合模式燃烧潜实现充分表现先进发动机处理综合技术技术项目求尤考虑模拟反复开始稳态瞬态发动机终达汽车阶段历种循环越越通发动机设计发动机控制先进潜处理发动机结合
图5 ： NOx原燃烧处理发展轻型卡车越野车台
实现第二级尤破坏传统NOx折衷方案曲线时找出种氮氧化物权衡曲线然停留述单独转折点显重氮氧化物燃油济性权衡曲线然样方式存曲线标出氮氧化物7级3级变化情况显示出：氮氧化物减少时FTP75燃油济性减少样水燃油济复苏潜力确认重发展思路步燃油济性降原确认记录面循环中
2002年第2级6级水FTP 75 燃油济性：轻型卡车加仑行驶20英里2003年然燃油济性氮氧化物综合现没加仑样里程数情况达第2类第5级水表明样燃油济性条件氮氧化物排放量前减少55反说果保持相氮氧化物2003年确定排放标准燃油济性增长没加仑行驶205英里者氮氧化物排放量效减少第2类第3级标准相燃油济性减少少基础氮氧化物排放量减少70样信息：发动机断发展燃油济性断提高进步减少氮氧化物排放量会燃油济性产生利影响果车台作较结果进步说明前面结果已呈现轻卡相类似路线图区分两种体制：种发动机具氮氧化物外排FTP75粉末种瞄准第2类第5级处理系统相结合种情况发动机外轮廓没处理情况提炼更加清洁水：氮氧化物04gmi05gmi通烟尘催化滤器FPT75没氮氧化物处理情况实现第2类第8级水尿素基础SCR技术应减少V氮氧化物微粒达第2类第3级水时存氨滑移结果显示表6中
着发展思路提升项目显示燃油济性产生重进步时燃油济性受损害情况氮氧化物排放量初步降低第2类第5级结果67mpg混合济FTP75高速路燃油济结合清晰显示出利合成分析实验方法时燃油济提高
图6 ：客运车台综合排放削减路线
总结结
总项目利综合柴油机具含SCR系统催化滤器处理技术说明轻卡SUV车台第2类第3级排放第2类说明超US06循环轻卡台FTP75结果样汽车做测试轻型汽油机卡车高出41燃油济性排放量减少首先功先进燃烧技术通没活跃氮氧化物处理情况实现第9级氮氧化物排放PM水实现尿素喷射控制策略取良排放首原程度减氨滑移时程度减氮氧化物排放量
时总说短时间轻卡车实现第2类第3级排放核心原综合测试分析发展策略考虑司机重项技术商业潜求发动机处理综合降低处理系统复杂性必须项技术更范围实性该项目发展重障碍考虑复合模式燃烧策略尿素原剂喷射策略滤器换代策略融合ECU中需精密控制技术
需必须例15PPM水少硫燃料SCR尿素原剂相信关键工作领域尿素原剂轻工作发展奠定基础需重点考虑第2类水测量技术排放样性处理效寿命设备样性预言长期排放中两者结合起着重作处理低排放发动机结果时数分析必
资源限高风险短期性综合分析实验方法着重绝必关键基础动力数数理结合发动机处理技术结合暂态时处理设备整合设备进步简化起着重作
致谢
真诚感谢FreedomCar汽车技术研究室DDC轻卡项目John FairbanksDDC处理项目Ken Howden支持
附录B
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柴油发动机发展耐久性
先进柴油发动机处理技术发展2级排放
Rakesh Aneja 底特律柴油机公司
Brian Bolton 底特律柴油机公司
Adedejo Bukky Oladipo 底特律柴油机公司
Zornitza Pavlova MacKinnon 底特律柴油机公司
Amr Radwan 底特律柴油机公司
摘
先进柴油发动机处理技术已开发出种发动机汽车台2级（ 2007年）排放标准已说明轻型载货汽车FTP75协议次测试循环超车辆底盘式功率机柴油发动机低尾气排放水 时保留燃油济性优势特点
通原型处理系统先进燃烧方式（洁净燃烧）结合性排放取少成果洁净燃烧综合处理控制部分种类废气时达氮氧化物PM降低目启引擎分析工具够子系统发展系统整合实验技术开发方法利种设施简化开发终解决方案包括利稳态暂态机测试床模拟底盘机测试周期
关键词：柴油发动机 2级SCR处理排放燃烧
引言
20世纪90年代期燃料预测未运输需求准备展未源中汽车证明相稳定前景20002020年第三类通第8类车（重型车辆）预测20年时间里微弱增长然明显增长出现第1类第2类车（皮卡面包车功车）某情况商业增加部分源认客车市场运输着类汽车增加源会日益增长抬高源总量天会数百万桶原油消费20世纪90年代期约800万桶增加2020年12001300万桶[ 12 ]图1示
预测时汽车柴油机率中第类第二类轻型卡车柴油机率美国交通源中显著减少 然质疑柴油发动机潜力实行次级排放力否会影响行性认克服排放障碍质疑氮氧化物减排技术应燃油效率降低燃料济性改进样
相问题回答系列源部合作项目已开展包括DELTA计划底特律柴油公司LEADER计划研究达次级排放标准技术行性燃料济性产生影响项目计划目底特律柴油公司采方案套综合分析实验方法该方案利项目早期阶段模拟发展发动机设计策略发展需观念
图1 ： 柴油汽车美国运输源明显减少
方法结果
适中效方法控制系统发动机控制系统综合起种方法保持柴油机汽油机固济优势时发动机总体排放特性明显提升初更仿真设计指引着设计清洁单缸引擎模型实际设计生产发动机做稳定状态模态发展验证方面努力该模型变适稳定模式工作质量保证果种实验校准完善引擎工况水稳定预测瞬时引擎工作性处稳定状态类型中分析工具结合高度控制种稳定状态测试然稳定状态中测试运行找进气系统EGR系统提高发动机性燃烧系统间找衡关键答案
着稳定状态发展数理暂态发动机测功计验证测功机位发动机够进行暂态发动机类型工作位置时车辆综合预报车辆喷射类型推动周期例联邦城市驱车周期FTP75US06公路燃料济测试方式编入瞬时引擎测力计非常控制设置运行允许控制系统校准改进
着马力测力计系统发展发动机带动系列商轻型卡车：道奇杜兰戈道奇Dakota 世界第1类戴姆勒克莱斯勒霓虹客车部分验证控制系统发展校准已制定种车辆综合回仿真领域中发展高保真控制系统校准发展条线索通迭代网络发动机处理发展第二第三第四次迭代通样循环处理日益体化
图2 ：DAKOTA轻型卡车台
图2示该计划中台第2级示范戴姆勒克莱斯勒道奇Dakota轻型卡车台台搭载台加强4升V6发动机[ 34 ] 种发动机采变涡轮充增压轨燃油喷射独特高压力回路冷EGR系统创造235马力4000 rpm优越性表现2002年展示参加2002年圣迭戈坐驾驶展示项目早期综合性减排路线开发轻型卡车SUV台图3示基FTP 75废气排放性两领域体现第领域利引擎控制策略先进清洁燃烧方式确认发动机排放项目专利性先进性燃烧技术显着减少发动机排放时燃油济性重影响事实瞬态燃油济性较影响
图3 ：轻型卡车越野车台综合排放削减路线
果发动机外排放确定第二目标确定：先进发动机控制策略综合性通排气排放通处理显示出发动机外排放目标第2级10等级然逐年降非常接第2级9级水针性终目标达2级5级终目标
2002DEER会议[5]初步结果显示发动机第2级10水没处理外排放 重意义取非常低发动机排放时保持非常高燃油济性汽油机作动力车高出50加入催化烟尘滤器尿素基础控硅技术相关制措施氮氧化物粉尘减少FTP75氨滑移情况实现第2级6水排放汽油机相种排放效益高45
2002年DEER会议发动机外排放提高图4示非常接第2级9水排放没活跃氮氧化物处理情况实现氮氧化物〜 03克英里低微粒超初期阶段计划路线确立目标通SCR技术基础添加发动机中FTP75实现第2类第3级排放 时汽油机相燃油效益高出40次排放水FPT5周期氨滑移情况取外 US06水第2级排放水利催化烟尘滤器汽油基础SCR技术情况取
图4 ： NOx原燃烧处理发展轻型卡车越野车台
氮氧化物减少原类分燃烧者发动机通较FTP75汽车外氮氧化物排放量FTP75发动机外排放量处理综合性影响显示项先进技术处种方法FTP75放入循环中处理效率通常8095低温FTP75循环说相高水氮氧化物减少量项目显示年通进步利清洁燃烧技术提升检查控制策略发动机氮氧化物外排量显著降低发动机氮氧化物外排量减少半FTP75循环氮氧化物排放减少技术意义提高表现年85升年90通充分开发控制系统先进复合模式燃烧潜实现充分表现先进发动机处理综合技术技术项目求尤考虑模拟反复开始稳态瞬态发动机终达汽车阶段历种循环越越通发动机设计发动机控制先进潜处理发动机结合
图5 ： NOx原燃烧处理发展轻型卡车越野车台
实现第二级尤破坏传统NOx折衷方案曲线时找出种氮氧化物权衡曲线然停留述单独转折点显重氮氧化物燃油济性权衡曲线然样方式存曲线标出氮氧化物7级3级变化情况显示出：氮氧化物减少时FTP75燃油济性减少样水燃油济复苏潜力确认重发展思路步燃油济性降原确认记录面循环中
2002年第2级6级水FTP 75 燃油济性：轻型卡车加仑行驶20英里2003年然燃油济性氮氧化物综合现没加仑样里程数情况达第2类第5级水表明样燃油济性条件氮氧化物排放量前减少55反说果保持相氮氧化物2003年确定排放标准燃油济性增长没加仑行驶205英里者氮氧化物排放量效减少第2类第3级标准相燃油济性减少少基础氮氧化物排放量减少70样信息：发动机断发展燃油济性断提高进步减少氮氧化物排放量会燃油济性产生利影响果车台作较结果进步说明前面结果已呈现轻卡相类似路线图区分两种体制：种发动机具氮氧化物外排FTP75粉末种瞄准第2类第5级处理系统相结合种情况发动机外轮廓没处理情况提炼更加清洁水：氮氧化物04gmi05gmi通烟尘催化滤器FPT75没氮氧化物处理情况实现第2类第8级水尿素基础SCR技术应减少V氮氧化物微粒达第2类第3级水时存氨滑移结果显示表6中
着发展思路提升项目显示燃油济性产生重进步时燃油济性受损害情况氮氧化物排放量初步降低第2类第5级结果67mpg混合济FTP75高速路燃油济结合清晰显示出利合成分析实验方法时燃油济提高
图6 ：客运车台综合排放削减路线
总结结
总项目利综合柴油机具含SCR系统催化滤器处理技术说明轻卡SUV车台第2类第3级排放第2类说明超US06循环轻卡台FTP75结果样汽车做测试轻型汽油机卡车高出41燃油济性排放量减少首先功先进燃烧技术通没活跃氮氧化物处理情况实现第9级氮氧化物排放PM水实现尿素喷射控制策略取良排放首原程度减氨滑移时程度减氮氧化物排放量
时总说短时间轻卡车实现第2类第3级排放核心原综合测试分析发展策略考虑司机重项技术商业潜求发动机处理综合降低处理系统复杂性必须项技术更范围实性该项目发展重障碍考虑复合模式燃烧策略尿素原剂喷射策略滤器换代策略融合ECU中需精密控制技术
需必须例15PPM水少硫燃料SCR尿素原剂相信关键工作领域尿素原剂轻工作发展奠定基础需重点考虑第2类水测量技术排放样性处理效寿命设备样性预言长期排放中两者结合起着重作处理低排放发动机结果时数分析必
资源限高风险短期性综合分析实验方法着重绝必关键基础动力数数理结合发动机处理技术结合暂态时处理设备整合设备进步简化起着重作
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真诚感谢FreedomCar汽车技术研究室DDC轻卡项目John FairbanksDDC处理项目Ken Howden支持
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