3．废气后处理方案
    这种直喷式汽油机机型，由于具有较高的效率，在无节流充量分层运转和接近怠速运转工况点时的废气温度有可能低于200℃，另一方面对全负荷工况时催化器涂层的高温稳定性的要求应保持不变，同时还应顾及到存储式NOx催化器起作用的温度窗口大约在250～500℃范围之内。
（1）催化器
    根据上述这些边界条件确定的废气后处理装置的方案如图42所示。废气后处理从靠近发动机的三元催化器开始，应尽可能快地达到催化器的起燃温度，并尽可能减少催化器前不稳定流动中的热损失。

    为了避免存储式NOx催化器（NSK）的温度过高，将其安置在地板下面。为了精确地调节存储式NOx催化器，在其前安装了一个温度传感器，而在其后安装了一个闪Ox传感器。后者用于对存储在发动机电控单元中控制NOx存储器再生（NOx吸附满后的卸载）的模型进行标定，并确保在汽车整个使用寿命期内NOx排放始终满足排放限值的要求。
（2）存储式NOx催化器的控制
    在充量分层运行时，氮氧化物被存储在每排汽缸各自的存储式NOx催化器中，通过短时间的λ<1的均质运行，存储在其中的氮氧化物被转化成氮。
    用于存储式NOx催化器的运行策略是按照获得最大燃油消耗优势的原则来选用的，因此为了进行存储式NOx催化器的再生，首先要利用均质运行状态，而为了优化发动机运转状态的转换，必须随时了解存储式NOx催化器中吸附的氮氧化物的负载状况。为此，要利用存储在电控单元中的模型，该模型可以从各个运转工况点的NOx原始排放量计算出存储式NOx催化器上累积吸附的NOx质量。在进行再生期间，存储式NOx催化器上要去除的NOx负载量由模型进行计算，达到零点后再生就结束。同时，位于存储式NOx催化器后面的NOx传感器对再生过程进行监测，如果识别出废气中的NOx变浓，即是存储式NOx催化器再生过程应该结束的信号，再生过程同样也会停止。
    存储式NOx催化器可以从以下各种不同的背景状况开始进行再生。
    ①NOx传感器识别到存储式NOx催化器出现NOx“决口”：如果NOx传感器识别到事先确定的NOx外溢量，则表明NOx催化器的负载量已达到极限必须进行再生。因为NOx传感器只有在NOx的数量可以测量到的时候才能作出反应，这样就将NOx催化器开始进行再生的可能性与微小的NOx外溢量联系了起来。
    ②发动机转换到均质运转状态：如果由于司机对扭矩的要求或者诊断或匹配的需求必须转换到均质运转，那么就要检验在该运转工况点及其当时NOx催化器负载状况下进行再生是否合理，因为每次发动机短时间采用浓混合气运转进行NOx催化器再生就意味着燃油消耗的微小提高，只有在NOx催化器负载量高的情况下进行再生才是合理的。NOx催化器进行再生的负载量界限是与发动机的运转工况点有关的。
    图43示出了在新欧洲行驶循环（NEFZ）中这些运行策略的转换，图中曲线显示出了存储式NOx催化器的温度及其NOx的负载状况。由于存储式NOx催化器具有较高的吸附NOx的负载能力，首次再生在625s以后才开始进行。在均质怠速运转阶段，由于废气富油，存储在三元催化器中的氧和存储在NOx催化器中的NOx有所降低，因此模型中NOx催化器的NOx的负载量衰减。在怠速运转阶段先前由于混合气的短时间加浓（λ<1），仅仅使存储在靠近发动机的三元催化器中的氧减少，这样就保证了最佳的λ=1功能。

    下一次NOx催化器的再生在车速加速到70km/h阶段大约830s时进行，此时过量空气系数适应性调节被强制转换到均质运转。由于处于较高的负荷工况点以及随之提高的闪Ox原始排放，在明显较低的NOx负载量下就已经开始进行再生了。由于紧接着是等速行驶，存储式NOx催化器获得了最佳的NOx存储能力。
    在余下的郊外行驶循环（EUDC）加速行驶阶段，由NOx传感器来控制NOx催化器的再生。在该加速行驶阶段NOx的质量流量较大，而使NOx的外溢量较小，它们由NOx传感器来识别，并触发再生。在整个NEFZ行驶循环中NOx催化器所有的再生所增加的燃油消耗是很少的，以至于在转鼓试验台上很难测量出来。
    4．技术数据
    奔驰CLS 350 CGI轿车装用这种直喷式汽油机，在充量分层运转模式时的车速可超过120km/h（图44）。在存储式NOx催化器现有工作温度窗口范围以外，发动机就转换到λ=1均质运转，因此有效的废气后处理覆盖了整个发动机特性曲线场范围。这种机型除了具有行驶非常省油的潜力之外，如果需要的话，还有可能使车速最高达到250km/h（稳定车速），并具备高的加速性。

    图45示出了M272 DE直喷式汽油机的万有特性曲线，最低比燃油消耗为235g/kWh，己达到了非常好的水平。在转速n=2000r/min和平均有效压力pme=0.2MPa典型的对比运转工况点上的比燃油消耗为290g/kWh，甚至于最好的轿车柴油机在该工况点上也达不到这样低的燃油消耗值。

    基本型进气道喷射汽油机（KE）和缸内直喷式汽油机（DE）的技术数据列于表4中。与基本型进气道喷射汽油机相比，M272-3.5L-V6-DE缸内直喷式汽油机的扭矩增大了15Nm，功率提高了15kW，这主要是由于缸内汽油直接喷射的优越性所致，同时也是在附加存储式NOx催化器后废气背压略有提高的情况下进气装置按较高的标定转速设计的结果。

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