斯堪尼亚欧V技术平台

斯堪尼亚公司不久前对外展示了首款没有采用SCR选择性催化还原装置而能够满足欧V排放标准的发动机.作为EGR技术的坚定信奉者,新发动机没有采用SCR(选择性催化还原技术),而是在采用EGR(废气再循环)的基础上,再配合新型的XPI燃油共轨喷射系统,以及一个可变几何形状的涡轮增压系统来达到严格的欧V排放标准,从而实现了斯堪尼亚早期的断言:真正实现让发动机满足欧V排放标准的措施还是应当从发动机内部来寻找.     

氮氧化物吸附催化器与选择性催化还原装置组合排放控制系统用的先进催化剂

与仅采用一种技术的系统相比,由氮氧化物（NOx）吸附催化器（NAC）和选择性催化还原（SCR）装置组合的排放控制系统能够对稀燃条件下的NOx控制提供更大的优势。然而,组合系统也对新的催化剂设计提出了挑战。与仅采用NAC的系统相比,NOx再生时,NAC+SCR组合系统中NAC生成的氨（NH3）是所需的特性。组合系统中的SCR需要与单独的SCR技术一样耐热,同时必须能抵抗上游的NAC周期性脱硫时出现的高温稀/浓状态反复变化。研究中,特别为组合系统研发了先进的NAC和SCR催化剂。改进的NAC催化剂展示出更宽广的运行温度窗口,并在减少铂族金属涂敷量的情况下获得了更高的NH3生成活性。先进的SCR具有优异的低温NOx还原效率,即便在高温稀/浓状态反复交替后依然具有极好的耐久性。采用改进的NAC和SCR催化剂后,系统性能显著提高。新研发的催化剂的优势也在车辆上得到了验证。     

SCR控制策略研究

在自开发选择性还原(SCR)系统供给计量泵和电控系统的基础上进行了SCR控制策略研究.根据SCR系统降低柴油机NOx排放的原理,进行SCR电控系统方案设计和控制策略研究,设计了SCR系统总体工作流程.基于开环控制原理设计了目标尿素需求计量策略,根据状态转移机制设计了计量泵状态及故障跳转管理策略.测试结果表明,该系统运行...     

装配SCR系统的混合动力公交车排放特征研究

利用车载测试系统,对两种类型的混合动力公交车进行了整车排放测试,研究了装备SCR系统的国Ⅳ混合动力公交车排放情况,结果表明,SCR技术的应用能一定程度上降低Nox排放量,但同时SCR技术在混合动力公交车上实际应用时存在排气温度过低、从而导致Nox转化率偏低的问题.建议采用某种技术(如排气加热系统)提高城市公交车排气温度或提高SCR的低温性能,以便提高Nox转化效率.     

氨分布对柴油机并联式SCR后处理系统NO_x排放的影响

以国六并联式SCR后处理系统为研究对象,在13 L国六柴油机上,采用速度均匀性和氨分布均匀性仿真计算、两路SCR平均氨浓度分析和氨质量加权百分数仿真计算、氨分布均匀性试验、排放性能试验等方法,对两种仅混合器不同的国六并联式SCR后处理系统NO_x排放进行研究。仿真分析研究表明:两路并联的SCR后处理系统速度均匀性和氨分布均匀性计算值在0.96～0.99之间,单个SCR装置的前端面氨浓度均匀性试验测试结果也在0.98以上,但两路SCR前端面的平均氨浓度相对偏差在5%～17%之间,会导致后处理系统NO_x排放较差;氨浓度试验验证了仿真分析的正确性。排放性能试验表明,两路SCR前端面平均氨浓度偏差较大的后处理系统WHSC排放结果会恶化;可通过氨质量加权百分数相对偏差的仿真计算评估并联式SCR后处理系统催化能力,经试验对比建议计算评价标准设定为5%以内较为合理。     

发动机排气后处理技术

回顾了汽油机和柴油机的排放控制技术,以及催化转化系统应用的历史。介绍了氧化催化转化器、三效催化转化器、柴油颗粒过滤器(DPF)及选择性催化还原(SCR)装置的工作原理,并解释了当前汽车所采用的催化转化系统。对近年来后处理技术的各种改进作了相关介绍,如带涂层的三效催化转化器,在柴油机氧化催化转化器中应用钯、铜系SCR,以及SCR—DPF等。对发动机技术的发展方向,以及未来通用的全球统一试验循环也作了探讨。     

柴油汽车SCR技术的应用研究

分析国内厂家采用SCR技术满足欧Ⅳ排放的原因,介绍SCR系统的组成和工作原理、柴油汽车SCR系统的应用方案,研究影响SCR系统NOX转化效率的主要因素。     

2020年一汽奥迪A3新技术剖析(三)

(七)SCR系统(选择性催化净化还原系统)1.结构如果车上配备有多联杆式后悬挂的话,SCR储液罐的加注量是12L。如果车上配备有扭转梁式悬挂的话,SCR储液罐的加注量是13L。这个SCR储存罐由一个模压罐和一个总成(该总成内包含有供液泵、质量传感器、加热器、过滤器和温度传感器)构成。在注液管颈上装有一个售后服务用的通气装置。这个供液总成在售后服务中是可以单独更换的。     

国Ⅳ柴油机NO_2及NH_3排放特性试验研究

在CVS全流采样的发动机台架上,按ESC行驶工况对国Ⅳ柴油机进行测试。通过对比有无DOC+POC和SCR排放后处理装置情况下发动机的NO2和NOx排放特性,对NOx排放中NO2的比例和SCR系统的二次污染物NH3的排放进行了分析。研究结果表明DOC+POC可以使NOx中NO2的比例升高,但对大部分工况下NOx的排放量影响较小;采用SCR系统时NO2的比例比DOC+POC系统要低,还造成NH3的排放,尤其是高负荷工况下更为严重。     

曼新型欧V系列发动机

采用EGR技术的曼欧V系列发动机 不久前,曼成功推出了满足欧V排放标准的采用废气再循环装置(EGR)的新型发动机.新型发动机的技术特点在于采用二级增压,加大了废气再循环的比例,采用了氧化催化器,而完全没有采用选择性催化还原装置(SCR),就能够达到欧V排放标准.     

分子筛型SCR对车用柴油机排放改善的试验研究

商用车柴油机多采用DOC+SCR的后处理系统来满足国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的要求,而不同类型SCR的催化特性对最终污染物排放影响也不同。试验获取了一支铜基分子筛型SCR,基于1台2.8L柴油机和一支钒基SCR,运行了车用柴油机稳态循环(ESC)和瞬态排放循环(ETC),研究并分析了其对柴油机污染物的减排特性。结果表明,相较于钒基SCR,运行ETC循环时分子筛型SCR对发动机NOx和PM排放的减排效率分别提升19%和33%;分子筛型SCR对NOx的低温转化效率更高,且由于对排气流量不敏感,在高空速工况下其转化效率显著高于钒基SCR;分子筛型SCR对颗粒物个数的减排效率弱于钒基SCR,达7%以上,容易将大质量颗粒物分解为小质量颗粒物;两种SCR均对CO和HC具有一定的减排效果,减排率可达20%左右。     

柴油机氨基 SCR 化学反应特性的试验研究

为了研究不同因素对氨基 SCR 化学反应特性的影响,基于某重型柴油机及其已有 SCR 装置,分别针对不同空速、温度和氨氮比对氨基 SCR 化学反应特性中 NO x 转化效率和 SCR 反应速率的影响以及升温过程对NH3的饱和存储量的影响开展试验研究。结果表明：NO x 平均转化速率基本上由温度决定,而 NO x 转化效率则由温度和空速共同影响;随着氨氮比增加,NO x 转化效率也会随之升高,但是当氨氮比大于1．0后,NO x 转化效率的变化开始趋于平缓,且氨氮比越大 NH3泄漏会越早超过10×10－6（法规规定）;而且温度升高引起的 NH3饱和存储量的变化会造成 NH3泄漏。试验还获得不同空速、不同温度下的 NO x 最大转化效率 MAP 图和 NH3饱和存储量的动态方程,对于 SCR 控制策略的建立具有重要意义。     

柴油机排气管长度对排气温度影响的试验研究

柴油机增压器出口到后处理装置之间的排气管长度影响排气温度,从而影响了SCR后处理装置的工作效率。在发动机台架上进行了排气管长度对排气温度影响的试验研究,结合ETC和WHTC排放循环,对比了排气管是否包裹保温材料对排气温度的影响。试验表明:排气管长度越长,排气温度下降越快,最大温降高达19%,对NOx排放影响也越大,NOx排放相对国家标准增加59%;增加保温材料能维持一定的排气温度,但温降最大也达到8%,NOx排放相对国家标准增加23%。     

SHS方法制备的锰铁系NH3-SCR催化剂的性能研究和机理分析

为提高传统选择性催化还原(SCR)催化剂低温窗口的NO去除效率,运用自蔓延高温合成法(Self-Propagating High-temperature Synthesis)制备了一系列低温锰铁系催化剂.对其在SCR法去除NO中的反应性能进行评价,分析了活性组分和液相点燃温度的影响;利用X射线衍射仪(XRD)对催化剂晶...     

Simulation Study on Thermal Management Strategy to Achieve 99 % SCR Efficiency of a Heavy-Duty Diesel Engine over a Transient Cycle

In this study, NOx conversion characteristics of a urea selective catalytic reduction (SCR) system equipped on a heavy-duty diesel engine were evaluated through engine dynamometer bench tests over a scheduled world harmonized transient cycle (WHTC). Also, based on transient SCR simulations, the thermal management strategy to improve SCR NOx conversion efficiency was investigated. As a result, it was found that a selective increase in exhaust temperature at low temperature period would be a useful measure to increase SCR efficiency on WHTC mode. From the baseline SCR efficiency of around 98 % on WHTC mode, the current simulation results have shown that around 99 % level of SCR efficiency would be achievable by increasing exhaust temperatures with modifying diesel exhaust fluid (DEF) dosage. Another valuable contribution of this study is that the design guidelines for controlling exhaust temperature and DEF injection to obtain a target NOx conversion efficiency are presented for SCR systems of heavy-duty diesel engines on transient operating conditions.     

车用Urea-SCR系统结构参数优化研究

为了对柴油机SCR系统喷射区和催化转化区进行优化,采用AVL Fire软件对某型号柴油机SCR系统进行了三维建模。分别对比了尿素喷嘴喷孔数、催化器结构型式及转向型催化器内扩散器的几何参数对SCR系统转化效率的影响。研究表明,最佳尿素喷孔数为4~6个,当使用转向型催化器并且扩散器处开孔区域角度在180°~270°之间时能达到最佳的优化效果。     

Sliding-mode observer for urea-selective catalytic reduction (SCR) mid-catalyst ammonia concentration estimation

This paper presents an observer design for SCR mid-catalyst ammonia concentration estimation using tailpipe NO_x and ammonia sensors. Urea-SCR has been popularly used by Diesel engine powered vehicles to reduce NO_x emissions in recent years. It utilizes ammonia, converted from urea injected at upstream of the catalyst, as the reductant to catalytically convert NO_x emissions to nitrogen. To simultaneously achieve high SCR NO_x conversion efficiency and low tailpipe ammonia slip, it is desirable to control the ammonia storage distribution along the SCR catalyst. Such a control method, however, requires a mid-catalyst ammonia sensor. The observer developed in this paper can replace such a mid-catalyst ammonia sensor and be used for SCR catalyst ammonia distribution control as well as serves for fault diagnosis purpose of the mid-catalyst ammonia sensor. The stability of the observer was shown based on the sliding mode approach and analyzed by simulations. Experimental validation of the observer was also conducted based on a medium-duty Diesel engine two-catalyst SCR system setup with emission sensors.     

柴油机Urea-SCR系统建模与仿真研究

分别建立了基于GT-Power软件的目标发动机模型和尿素SCR一维催化器模型,依据搭建的试验装置,验证了模型的有效性。在十三工况中,排气流量和排气温度的最大误差分别为4.13%和8.3%。在SCR催化器模型验证中,模拟值与试验值趋势一致,吻合较好。将上述模型耦合,对柴油机尿素SCR系统进行模拟分析。模拟结果表明:催化剂温度分布沿排气流向基本呈线性分布;选择催化还原反应主要集中在催化剂的入口段;催化剂的催化效能利用率与催化剂表面NH3覆盖度密切相关,随排气流向下降,提高催化剂的NH3吸附能力可以显著提高催化剂的转化效能。模拟结果可以用于柴油机尿素SCR系统控制策略的制定和SCR催化器的设计与定型。     

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍

汽车的节能环保已作为一个世界性的课题在全球范围内为人们所重视,我国随着国Ⅳ排放法规的全面实施,选择性催化还原(简称SCR)技术也逐渐应用于我们的生活和生产中。电控高压共轨+SCR技术是中国重汽实现国Ⅳ技术的主要路线,本文详细介绍重汽国Ⅳ车辆上配装的SCR系统的组成结构、工作原理及系统使用时的注意事项。     

中重型柴油机SCR系统集成匹配研究

针对高紧凑高效清洁柴油机的开发,选取了SCR后处理技术路线,为了实现国Ⅴ的排放指标要求,分别进行了SCR催化剂及催化器载体的分析与匹配,SCR尿素喷射系统的匹配标定研究,并通过三维仿真分析方法以及尿素喷射水解、热解和化学反应动力学理论完成了喷射管路布置方式的优化设计及SCR系统转化效率的计算与验证。通过发动机台架试验验证了通过上述方法匹配的SCR系统可以满足国Ⅴ的排放指标要求。