柴油機(jī)SCR系統(tǒng)降低排放控制技術(shù)的研究.pdf

1、本文在試驗用柴油機(jī)和SCR系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,尋求提高SCR系統(tǒng)降低NOx排放能力的方法。在柴油機(jī)實驗臺架上連接Urea-SCR系統(tǒng),測試柴油發(fā)動機(jī)穩(wěn)態(tài)工況ESC排放數(shù)據(jù),dSPACE工具進(jìn)行監(jiān)控Urea-SCR系統(tǒng),獲取實時溫度,進(jìn)排氣壓力等具體參數(shù)指標(biāo),監(jiān)測柴油機(jī)臺架系統(tǒng)實驗參數(shù),控制計量泵實時噴射量在dSPACE ControlDesk實驗工具的基礎(chǔ)上研究Urea-SCR系統(tǒng)的電子控制方案;利用NOx傳感器檢測NOx的含量和轉(zhuǎn)化率,進(jìn)一

2、步研究Urea系統(tǒng)尿素的注入和噴射策略等技術(shù)問題。具體內(nèi)容分為以下五部分:
　　(1)柴油機(jī)原機(jī)NOx排放性能及尿素水溶液理論需求量模型研究,按照GB17691-2005《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測量方法》的要求,對試驗用柴油機(jī)進(jìn)行原機(jī)ESC排放測試試驗,獲得柴油機(jī)在ESC各工況點的原機(jī)NOx排放值和SCR系統(tǒng)尿素供給量,了解SCR系統(tǒng)尿素噴射規(guī)律。
　　(2)建立尿素水溶液理論需求量模型。

3、依據(jù)SCR反應(yīng)中尿素、NH3與NOx的量化關(guān)系,推導(dǎo)出尿素水溶液理論需求量計算式,并根據(jù)柴油機(jī)原機(jī)NOx排放值,建立尿素水溶液理論需求量模型。將理論需求量模型與實際的尿素供給量作對比,分析理論量與實際量之間產(chǎn)生差異的原因。
　　(3)在基于SCR系統(tǒng)原機(jī)ESC循環(huán)排放試驗研究的基礎(chǔ)上,對柴油機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全工況排放的驗證實驗,并在研究SCR系統(tǒng)特性上制定出柴油機(jī)的原機(jī)排放脈譜圖、排氣背壓脈譜圖、排氣流量脈譜圖等,詳細(xì)了解柴油機(jī)原機(jī)外特

4、性和排放特性。在原機(jī)全工況排放試驗的基礎(chǔ)上加裝 SCR催化器再次進(jìn)行全工況排放試驗,并對NOX排放降低量脈譜圖、NOX轉(zhuǎn)化效率脈譜圖、各工況實際尿素噴射流量脈譜圖、單位尿素噴射速率對NOx降低量脈譜圖進(jìn)行分析。
　　(4)運(yùn)用dSPACE工具控制SCR系統(tǒng)還原劑噴射過程,在dSPACE軟件Control Desk中控制模塊輸入計量泵所需實時電壓量信號,dSPACE/Mirco-Autobox中DAC接口連接計量泵模擬量電壓端口,將

5、模塊所輸入電壓值直接輸入到NEW DOSE計量泵中,使用Constant/Value模塊對DAC輸入電壓實時量進(jìn)行控制,輸入電壓值使計量泵接受輸入電壓范圍,設(shè)計完成依靠 dSPACE/Control Desk和dSPACE/Simulink軟件對計量泵輸入電壓量進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)尿素的實時噴射量,在發(fā)動機(jī)SCR實驗實時控制界面中使用。
　　(5)后續(xù)實驗中使用流量計記錄實際噴射量,對控制還原劑噴射量對NOx排放的降低效果進(jìn)行研究,對幾