柴油机SCR尿素流量计的设计与试验.pdf

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1、2012芷仪表技术与传感器2012第11期InstrumentTechniqueandSensorNo．11柴油机SCR尿素流量计的设计与试验胡明江(河南城建学院建筑环境与能源工程系，河南平顶山467036)摘要：为准确快速检测柴油机SCR系统尿素喷射量，设计了尿素流量计的结构和信号处理电路，制定了尿素流量计结构和元器件参数的优化策略，并进行了参数最优匹配；对三款尿素喷射流量计进行了性能检测、尿素喷射量和NH3泄漏等测试试验。结果表明：优化后的尿素流量计线性度误差、灵敏度误差和输出信号误差率分别0．36％、0．30％和0．54％。证实了尿素流量计优化与

2、控制策略的切实可行性；表明了设计的SCR系统尿素喷射流量计适合柴油机在线实时检测要求，为柴油机满足国Ⅳ排放标准提供了保障。关键词：柴油机；选择性催化还原；尿素流量计；尿素喷射；优化中图分类号：TK413．7+4文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)11—0055—04DesignandExperimentonUreaFlowMeterforSCRofDieselEngineHUMing-jiang(DepartmentofThermalEnergyEngineering，HenanUniversityofUrbanConstructio

3、n，Pingdingshan467036，China)Abstract：TodetecttheureadosingofthedieselengineSCRsystemquicklyandaccurately，thestructureparametersandthecomponentofsignalprocessingcircuitweredesignedofureaflowmeterofthedieselengineSCRsystem，theoptimalstrategywasdevelopedoftheureaflowmeterandsignalpr

4、ocessingcircuit，theparameterswerematchedoptimallyofureaflowmeter．Thesetestsonthetestingperformance，theureadosingamountandtheNH3leakagewerecarriedoutbythreekindsofureaflowmeter．Thetestresultsshowthatthelinearityerror，thesensitivityerrorandthesignalerorrateofureaflowmeterareaccord

5、ing0．36％，0．3％and0．54％．Theseconfirmthattheoptimalstrategyisfeasible：thedesigningureaflowmetercouldmeeton—linedetectionrequirementsforthedieselengineSCRsystem．ItprovidestheguaranteethatthedieselengineemissionscouldmeetthenationalVIemissionsregulations．Keywords：dieselengine；selecti

6、vecatalyticreduction(SCR)；ureaflowmeter；ureadosing；optimization0引言检测要求，为柴油机满足国Ⅳ排放提供保障。目前各国对柴油机NO及PM排放要求越来越严格，国内1尿素流量控制方法也开始执行国一Ⅳ排放标准。要达到国一Ⅳ或更高的排放标基于模糊推理逻辑和传感器的工作机理，构建柴油机传感准要求，需要采用选择性催化还原(SCR)后处理技术⋯。SCR器故障诊断模型，它由模糊推理和RBF神经网络等模块组成，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如图1所示。理的主要技术路线。SCR系统采用3

7、2．5％的尿素水溶液作为还原剂，尿素喷射后水解成NH和CO，NH与排气中的NO反应生成N：排出，降低了排气中的NO浓度，以达到法规要求J。SCR系统尿素喷射量与NH泄漏量的精确控制已成为柴油机满足更高排放要求的研究内容之一。这些工作的实施靠尿素流量计结构及信号处理电路的合理设计来支撑。目前电磁流量计类型大多是电容式、光栅式，磁敏式，应用于SCR图1尿素流皿控制方粟系统尿素喷射量检测流量计很少。图1为柴油机SCR尿素流量计反馈控制方法。由图可知：基于SCR系统尿素流量计的工作特性，对SCR系统尿素依据柴油机转速、油门、进气温度、排气流量和催化器进口、出流

8、量计进行结构设计；为提高尿素流量计的测量精度与稳定口的温度等信号，利用尿素需求量计算模型，确定