随着柴油机排放法规的加严,柴油机尾气后处理系统不断升级,DOC+DPF+SCR技术路线成为后处理系统的标准配置,而在该技术路线应用时需要进行尾气热管理来提升排气温度进行柴油机颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter,以下简称DPF）的再生和保持整个系统催化剂的活性。碳氢尾管喷射技术是一种重要的尾气热管理技术,它是通过在柴油催化氧化器（Diesel Oxidation Catalyst,以下简称DOC）前面喷射柴油,使柴油在DOC中催化氧化放热来提升排气温度。而研究采用碳氢尾管喷射技术的DOC模型不仅可以为后续温度控制策略的开发提供一个仿真的平台,还可以利用模型仿真研究碳氢尾管喷射时DOC的反应特性,为温度控制策略的开发提供依据和评价碳氢尾管喷射对DOC中NOx和CO转化率的影响。模型研究分两步进行,首先是通过建立小样DOC催化剂模型来研究C₃H₆、CO和NO的反应动力学模型,并对模型进行敏感性分析,将模型中对反应速率没有影响的项剔除,减少模型的参数,并利用模拟气流动实验数据对模型中的参数进行辨识及对模型进行验证。然后在小样DOC催化剂模型的基础上建立全尺寸DOC催化剂模型,将柴油的蒸发热解过程简化为两个步骤,第一步先蒸发热解出小分子碳氢化合物C₃H₆,第二步再蒸发热解出大分子碳氢化合物DF₁和DF₂,建立了大分子碳氢化合物的氧化模型,并利用发动机台架试验数据对模型参数进行了辨识及对模型进行验证。对两个模型进行验证时都发现最大瞬态误差在8%以下,说明得到的DOC模型具有较高的精度。利用得到的全尺寸DOC模型仿真研究碳氢尾管喷射时DOC的反应特性,得出以下结论。研究排气温度对HC转化率的结果表明:在排气质量流量为200kg/h的情况下当排气温度低于250℃时,HC转化率很小;当排气温度在250-330℃范围内时,HC转化率开始随着温度增加而上升,且上升速度很快;当排气温度高于330℃时,HC转化率维持在90%以上,接近100%;研究排气流量对HC转化率的结果表明:排气流量对HC转化率具有比较大的影响,随着排气流量的增加,HC转化率急剧下降;研究HC浓度对DOC出口温升速率的影响结果表明:DOC出口气体升温幅值与HC喷射量之间具有线性关系。排气温度与HC喷射量对DOC出口升温速率具有较大的影响,随着HC喷射量的增加和排气温度的升高,DOC出口的升温速率增加,当排气温度达到350℃以上时DOC出口的峰值升温速率达到最大值,并保持恒定;研究HC喷射对DOC出口NO₂生成率的结果表明:HC喷射对DOC出口NO₂的生成率有较大的影响,随着HC喷射量的增加,DOC出口的NO₂生成率降低;研究HC喷射对DOC出口CO转化率的结果表明:未进行HC喷射时,DOC对CO具有较高的转化率,随着HC喷射量的增加,DOC对CO的转化率逐渐降低。