重型柴油机尿素SCR后处理系统的控制策略研究.pdf

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1、第32卷第2期内燃机工程V01．32No．22011年4月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringApril．201文章编号：1000--0925(2011)02--0001--05320018重型柴油机尿素SCR后处理系统的控制策略研究胡静1，赵彦光1，陈婷2，陈镇2。张云龙1。帅石金1。王建昕·(1．清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084；2．杭州银轮科技有限公司，杭州310000)StudyofControlStrategyforUrea。SCRAfter-Tr

2、eatmentSystemofHeavyDutyDieselEngineHUJin91，ZHAOYan-guan91，CHENTingz，CHENZhen2，ZHANGYun-lon91，SHUAIShi-jinl，WANGJian—xinl(I．StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．HangzhouYinlunTechnology&EngineeringCo．，Ltd．，Hangzhou31

3、0000，China)Abstract：Aimedatureaselectivecatalyticreduction(SCR)after—treatmentsystem，theureadosingcontrolstrategywasstudied．Influencesofthecatalystcharacteristicparameters，suchasspacevelocity，cat—alysttemperature，NO：conversionefficiency，NH3absorptionanddesorptioncha

4、racteristicsetc．onthecon—trolstrategywereexploreddeeplyandatransientcorrectionmethodinhighandlowloadconditionswaspresented．Obtainedresultswereusedtooptimizetheureadosingcontrolstrategy．ThecontrolstrategybasedonengineMAPsandsteadyandtransientmodificationmethodwereado

5、ptedinDCU．Equippedwithaboveurea—SCRafter—treatmentsystem，theheavydutydieselenginecansatisfyChina一1Vandmorestringentemissionregulations．0概述摘要：针对重型柴油机尿素选择催化还原(SCR)后处理系统的控制策略进行了研究，研究了空速、催化剂温度、催化剂对N0；的转化效率、催化剂的NH。吸附与解吸附等催化荆特性对控制策略的影响，并根据工况提出了高负荷工况和低负荷工况的动态修正。基于上述研究结果对控制

6、策略进行优化，采用基于发动机MAP图和实际工况的稳态和瞬态修正控制策略，使所匹配的柴油机尿素SCR后处理系统达到重型柴油车国一Ⅳ及以上排放标准。关键词：内燃机；重型柴油机；选择催化还原；尿素喷射；控制策略Keywords：ICengine；heavydutydieselengine；selectivecatalyticreduction(SCR)；ureadosing；controlstrategy中图分类号：TK421．5文献标识码：A目前，各国对柴油机的NO。及PM排放要求越来越严格，我国也开始执行国一Ⅳ排放标准。要达到国

7、一Ⅳ或更高的排放标准要求，需要采用柴油机后处理技术Ⅲ。SCR技术因具有油耗低、耐硫性能好等特点，被看作是柴油机后处理的主要技术路线。SCR系统采用32．5％的尿素水溶液作为还原剂，尿素喷射后水解成NH。和C0：，NH。与排气中的Nq反应生成Nz排出，从而降低排气中的NO，浓度，以达到法规要求。在SCR系统中存在NH。与Nq的trade-off关收稿日期：2010—10-11＼基金项目：中国博士后科学基金一等资助金(20090450022)作者简介：胡静11976一)．女，助理研究员，博士。主要研究方向为发动机电子控制。E-ma

8、il：hujing@tsinghn扎edu．cn。系为丁防止坯原剂浪赀ⅫSCR催化剂后NH，泄漏f【J造成二趺n染必须根据发动机运什I况动态拄制还原剂的喷射．因而还原剂的喷射燕略屉SCR技术研究的主要挑战之一。。还原剂的喷射原则是在保证NH。泄漏量最高不超过25×1o。平均不