车用柴油机选择性催化还原技术的试验研究.pdf

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1、第41卷第3期2012年6月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUsll0NENGINEANDM07I．oRCYCLEV01．41No．3Jun．2012车用柴油机选择性催化还原技术的试验研究+王谦亓平周明星韩晓静王保义(江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013)摘要：选择性催化还原技术(ScR)是当前主流的降低车用柴油机N0。排放的后处理技术。文章首先详细阐述了urea—scR系统的反应机理、系统组成和工作过程，然后在发动机台架上对装有scR后处理系统的国Ⅳ柴油机进行了相关的试验研究。通过稳态ESC和瞬态E7rC测试循环

2、试验结果表明．利用开环控制策略下的scR技术能使NO。排放降低率达到66％以上。同时对尿素与燃油的消耗量以及氨气的泄漏情况分别进行了比较和分析，试验表明本套scR系统尿素水溶液消耗量仅占燃油的5．8％，即柴油车运行100km大约消耗2．5L尿素溶液，而系统氨的排放小于5×10～。关键词：柴油机；选择性催化还原；氮氧化物；尿素喷射中图分类号：TK421．5文献标识码：A文章编号：1671—0630(2012103—0084—05AnExperimentalResearchonSelectiVeCatal如cReductionTech舯Io缎for

3、vehicularDi蟠elEn酉n鹪Wa哩Qian，QiPing，zhouMin四哩，IIanxi_aojing。wa呜Ba岍SchoolofEnergy粕dPowerE嚼neering，JiangsuUniVers畸(zhenjiang，Ji舳gsu，212013，China)Abst珊ct：，IkselectiveCataI)，ticReduction(SCR)iscurrendymainstre锄afcer．慨atmenttech咖lo留0fDeN0，∞vellicIllardieselengines．Fi硌dythechernical

4、reactionmechaIli8m，sy8temcoIl6删ion卸dworkingpmcessofUrea-SCRsystemareanalyzeddetailedly；tIlentestsareconductedonadieselen西newIlichmeets出eChinaStateⅣ硒thSCRsystemontllee晒netestbench，r11leresIlltsofESC粕dETCcyelesshowthalN0。e血ssi伽isdecreasedbymoret11姐66％withtheopen—lo叩con咖ls昀tegy

5、．Additiorlally，tlle唧solution彻dfuelcon．sumptionaIld粕lnlonialeakagehavebeencoIIlp锄列粕dallalyzedrespectively，theexperiⅡlentdataindicatestllat岫ureasolutionco璐umptionratioisonly5．8％offuelforthisSCRsystem，whichisabout2．5liteIsureacoIlsuIIlpIionforl00kilometersmIlrIingofdie∞lvehicle

6、s，wllileitsNH3slipigbelow5×10一．K咖rds：DieseleII再ne，SCR，N0，·Ur_eadosing引言柴油机以良好的动力性、燃油经济性和耐久性等优点在众多领域得到了广泛的应用，尤其是近年来柴油轿车也得以迅速发展¨“1。但由于柴油机自身燃烧的特点也带来了大量的排放污染物，成为巨大的环境污染源。面对我国即将实施的国Ⅳ法规，单独依靠发动机内部净化措施已无法满足排放物限值的要求，必须同时采用柴油机后处理技术方能达到更为严格的标准¨1。目前，国内后处理技术基本处于起步阶段，各发动机制造商和整车厂主要依靠引进国外成熟

7、的后处理技术进行产品的升级。选择性催化还原技术是目前公认的实现车用柴油机低N0。排放最有效的后处理方法之一。本研究通过发动机台架试验验证系统在合适的尿素喷射控制策略下能否满足国Ⅳ排放标准，同}基金项目：江苏省工业支撑计划项目(BE2010198)。作者简介：王谦(19醯一)，男．博士，教授，主要研究方向为内燃机燃烧过程与排放控制。第3期王谦等：车用柴油机选择性催化还原技术的试验研究时记录了尿素溶液消耗量以及氨气的泄漏情况，为标定合理的尿素喷射策略和SCR系统与整车的匹配工作积累经验。1选择性催化还原技术(SCR)选择性催化还原(Selec6ve

8、CatalyticReduc面n)技术是目前可以同时改善燃油经济性和降低N0。排放的后处理技术卜J，具有巨大的市场推广潜力。1．1还原剂还原剂是决定N