scr选择性催化还原技术概述[1]1

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1、GDI发动机的技术特点与现状上海内燃机研究所，夏天雷，0921180079摘要：讨论了缸内直喷（GDI）发动机的优缺点，主要就燃油喷射系统、燃烧系统以及控制策略探讨了GDI技术的优势，对比分析了GDI发动机与气门口喷射(PFI)发动机的性能特点，GDI发动机相对于成熟的PFI发动机仍具有较多优势。分析了GDI发动机技术发展面临的主要问题。关键词：汽油机，缸内直喷，排放TheTechnologyTraitandStatusQuoofGDIEngineShanghaiInternalCombustion

2、EngineResearchInstitute,XIATian-lei,0921180079Abstract:TheadvantagesanddisadvantagesofGDIenginewerediscussed,especiallytheadvantageofGDItechnologyfromtheaspectoffuelinjectionsystem,burningsystemandcontrolstrategy.TheperformanceofGDIenginewascontrastedt

3、othePFIengine.TheGDIenginehasmoreadvantagesthanthatofPFIengine.ThemainproblemsinthedevelopmentofGDIenginewereanalyzed.KeyWords:gasolineengine,GDI,emission1．引言随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，汽车的普及率越来越高。汽车在给人们的生活带来巨大便利的同时，也产生了许多负面效应，其中汽车尾气排放已成了我们环境中的最大污染源之一。为了降低空气污

4、染和防止全球变暖，目前汽车工业应发展的技术为：降低发动机有害物的排放，解决局部环境问题；提高燃油经济性，降低CO2排放，解决全球环境问题，使用替代清洁能源，解决环境污染和能源短缺问题。美国、日本和欧洲经济委员会从60年代就开展了汽车排放污染物的研究和控制。由最初仅限制CO扩大到不仅限制CO，HC+NOX以及微粒(PM)，而且对蒸发排放也作了限制。排放限制逐年严格，同未做排放规定时相比，汽车废气的排放降低了97%以上，而且这个趋势在今后的很长时间内将保持下去。2．国内外低排放柴油机技术路线概述柴油机自

5、1892年问世以来，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点在各种动力装置上得到日益广泛的应用。欧洲和日本在70年代就基本实现了载货汽车和大型客车的柴油机化，从80年代后期开始，轿车上也越来越多的应用柴油机。柴油机与同等功率的汽油机相比，PM和NOX是排放中两种最主要的污染物。由于柴油机排气PM与NOX的生成机理不同且相互制约，因而在减少微粒的同时又增加了NOX的排放，相反NOX减少的同时又使得PM的排放升高。正是由于这种因素的影响，使柴油机为能够达到国Ⅳ及更高排放水平，必须采用机外净化技术来减少P

6、M或NOX的排放，这一点在国内外柴油机研究历程中已经达到共识，今后研究的重点为采用后处理技术的柴油机，以同时减少PM与NOX的排放。要满足国Ⅳ的排放要求，可以先降低微粒，再通过选择性催化转化(SCR)技术降低NOX；当然也可以先降低NOX，再通过微粒捕集器(DPF)技术降低微粒，从而满足排放要求。因此在国Ⅳ阶段，为满足排放要求，柴油机在后处理装置技术路线出现了两条技术路线之争。一是EGR+DPF路线，即首先通过本机EGR降低NOX排放，然后再用DPF进行颗粒捕集，除去PM；二是SCR路线，核心过程为

7、改进柴油机燃烧技术，先使本机颗粒物排放达标，考虑到与此同时会增加NOX的排放，因此在排气管中安装SCR（选择性还原催化器）系统来降低NOX的排放。3．SCR系统分析：3.1SCR系统工作原理分析SCR技术本身并不是新技术，在发电厂里早有应用。在发电厂中NH3是以氨水的形式引入和保存的。而在移动的车辆上使用氨水有一定的难度，因此SCR系统一般是选择尿素水溶液作为还原剂，尿素水溶液喷射到催化剂逆流方向的排气管中。首先在废气温度和气流作用下气化分解为CO2和氨水O

8、

9、>200℃H2N—C—NH2→NH3+

10、HNCOHNCO+H2O→NH3+CO2→2NH3+CO2接着氨水作为还原剂将NOX还原为无污染的氮气和水。NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O3.2SCR系统工作原理图3.3SCR技术的优缺点SCR系统需要的尿素水溶液必须储藏在车上独立的储藏罐中，且要满足严格的质量标准，以保证SCR系统工作的稳定性。尿素水溶液是一种人工合成的无毒、无味的液体，并且对水的污染是最低级别，使用它是简单