欧Ⅳ柴油机SCR系统试验研究

摘要

对于柴油机的排放尾气而言，氮氧化物NOx的排放是柴油机尾气排放控制的重中之重，随着排放法规限值越来越严厉，仅仅靠机内净化的方法已经不能够满足法规的要求，因此必须寻找一种更加经济并且合适的方法来替代，SCR系统作为目前较为主流的排气后处理系统被越来越多的柴油机生产厂商所接受，SCR系统的原理主要是先通过机内净化的方式来降低颗粒物的排放到限值范围以内，然后再对柴油机排气进行选择性的催化还原技术来降低NOx的排放，SCR技术可以满足欧Ⅵ和欧Ⅴ的排放法规要求，并且对燃油中的硫不敏感，适用于大负荷的柴油机，因此已经被国内外很多的柴油机生产厂商所接受了，SCR技术也将成为降低氮氧化物最为有效地方式之一。
　　 本文首先介绍了世界排放法规的三大体系，从而引出我国目前推出的排放法规，了解了对柴油机排放气体的限值要求，再介绍了SCR系统的总体控制策略，包括了SCR系统的组成及工作原理，SCR系统的控制方法设计以及SCR系统的热管理系统。根据SCR系统的总体控制策略，重点介绍了SCR系统中的对尿素计量喷射的控制策略研究，包括了SCR系统尿素溶液喷射稳态控制模块，EGP床体排气温度修正模块，EGP中的储氨修正模块以及SCR系统对尿素泵的计量喷射控制模块。主要是为了控制尿素泵喷射精度的要求。
　　 通过对SCR控制系统的研究，再在发动机台架上进行了NOx排放试验研究，主要是根据GB17691的排放法规的要求，对柴油机进行了ESC和ETC试验，通过对原机排放和带后处理系统的排放进行对比，验证了SCR系统对柴油机排气中的NOx的处理能力，使其达到了90％，使NOx的比排放值完全在欧Ⅳ阶段的排放范围以内。
　　 最后介绍了欧Ⅳ柴油机SCR系统中的OBD的应用，主要包括OBD对柴油机的要求，OBD监测策略研究和诊断，以及对NOx的排放监测。
　　 本文的研究结果对开发欧Ⅳ阶段的柴油机后处理系统有一定的参考价值，对我国的降低柴油机NOx的排放，减少大气污染有现实的社会意义。