柴油发动机SCR排放后处理技术解析与故障分析

正柴油发动机凭借良好的燃油经济性、动力性和耐久性优点,使用数量逐年上升,柴油机SCR(选择性催化还原——Selective Catalytic Reduction,简称SCR)排放后处理技术是目前降低车用柴油发动机NOx排放最有效的后处理技术,本文以江淮汽车2.7CTI发动机为研究对象,对SCR排放后处理系统的结构组成、工作原理以及化学反应机理进行描述,介绍零     

二甲醚发动机NOx超低排放的优化设计

二甲醚是一种可再生能源,同时相比柴油有着较好的动力性能和优良的排放性能;SCR技术是中重型柴油机达到国III以上排放标准的首选技术,在国内外得到广泛的关注和应用。近几年,国内外成功开发出二甲醚为燃料的发动机和车辆,排放达到国III标准。相比二甲醚发动机无烟、低HC排放的优良特性,其NOx排放仅满足了国III的标准。为了使二甲醚发动机各方面的排放性能相匹配,文中通过采用SCR技术,并结合先进的电控技术,大幅度降低NOx排放,使其整体排放性能达到国V甚至更高的标准,对未来5~10年进一步降低汽车尾气NOx排放的研究有着重要的指导意义。     

柴油机SCR系统尿素沉积物与喷雾特性的研究进展

1 前言 柴油机具有高的热效率、低的油耗和CO2排放,在车用动力中占有的比例逐年上升.与此同时,颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）成为柴油机排放物中的主要有害物质.针对重型柴油车国Ⅳ和国Ⅴ排放法规,从机内降低PM排放、而从机外转化NOx排放是一种符合中国国情、具有可持续发展的技术路线.选择催化还原（SCR）技术是目前降低柴油机NOx排放最有效的后处理技术之一,采用SCR技术可以使发动机在满足严格排放法规的同时,仍具有较高的动力性和经济性.在目前研究开发中的柴油机NOx后处理方法中,以尿素水溶液为还原剂的选择性催化还原技术（Urea-SCR）最为成熟,它能在柴油机排气富O2且流量、温度和组分多变的反应环境下有效降低NOx排放.     

装有SCR系统国IV重型车NO_x排放特征分析

利用OBS-2200排放测试系统对五辆国Ⅳ城市公交车在实际道路上运行时整车的排放特性进行了研究。以典型车辆为例,分析了排气温度对车辆NOx排放的影晌。结果表明:国Ⅳ车辆的NOx排放水平并不稳定,排放性能差的车辆排放约是性能好的车辆的2倍左右;装有SCR系统的国Ⅳ重型车NOx排放受车辆的排气温度影响较大,当车辆排温高于200℃时,NOx排放率水平较低,当车辆低于200℃时,结果恰恰相反。为保证SCR系统在实际道路上发挥能够降低NOx排放的优势,厂家应该针对车辆的实际行驶工况对后处理系统进行标定。     

降低汽车发动机排放的技术

从机内净化技术，机外净化技术和应用清洁燃料等方面讨论了降低汽车发动机排放技术，对车用发动机分层充气预混合稀薄燃料（MPFI）、汽油机直喷燃烧（GDI）和均质混合压缩点火式燃烧（HCCI）等燃烧技术，选择催化还原剂（SCR）、NOx存储器还原催化系统（NSR）、等离子体辅助催化剂等新的稀燃NOx催化剂和微粒处理系统，通过这些技术的综合运用达到不断严格的排放标准和环保要求。     

装配SCR系统的北京城市公交车NOx排放特性

利用车载测试系统,对北京城市公交典型车辆进行了整车排放测试.以SCR的起燃特性为理论基础,分析了装配SCR的国Ⅳ常规车及国Ⅳ混合动力车NOx排放偏高的原因.并分析了排气温度对NOx排放的影响.研究结果表明:SCR技术的应用能一定程度上降低NOx排放量,200℃及以上排气温度的所占比例非常低,导致NOx转化率偏低,NOx排放偏高;应提高城市公交排气温度(如排气加热系统等)或提高SCR的低温转化效率.     

SCR技术的控制原理

即将实施的机动车国。。王小战。排放标准,对柴油机提出了更为苛刻的废气排放和节能要求,为了达到国Ⅳ排放标准．可通过SCR技术降低发动机的NOx排放,这是内燃机排放控制领域的技术突破。本文以康明斯ISk发动机为例．介绍选择性催化还原（SCR）技术的基本原理。     

发动机应对美国2007排放法规的技术方案(二)

4对后处理系统的评价 4．1单一措施和联合措施 除非新的发动机技术能极大地提高缸内峰值压力，那么只有将PM和NOx后处理措施联合使用才能满足2007（美国）排放法规。如有可能采取缸内措施，NOx后处理的利用可以延迟到2010年。PM过滤的高效率不成问题，但是必须利用燃烧系统降低N0x排放的潜力，并结合NOx后处理措施的利用。从目前的观点来看，SCR和NOx吸附器技术都有应用潜力，尽管SCR模块有二次工作介质的影响。     

NSR催化技术的开发和应用

根据柴油发动机的不同情况和排放特点,现有五种NOx国Ⅳ解决方案(见表1),方案一为DOC、二为DOC+POC、三是SCR、四是DOC+DPF,第五个是NSR(NOx——StorageReduction Calalyst)路线,我们研发的NSR技术已成功应用于稀燃汽油车。技术路线分析不管采用DOC还是DOC+POC或者NSR都可以实现国Ⅳ的排放,但是选择某种路线还是要根据原     

2012柴油机节能减排技术发展论坛系列报道NSR催化技术的开发和应用

根据柴油发动机的不同情况和排放特点,现有五种NOx国Ⅳ解决方案(见表1),方案一为DOC、二为DOC+POC、三是SCR、四是DOC+DPF,第五个是NSR(NOx——Storage Reduction Calalyst)路线,我们研发的NSR技术已成功应用于稀燃汽油车.     

玉柴三立SCR后处理系统解析

正柴油发动机产生的主要有害排放物是氮氧化合物(NO_x)和颗粒物(PM),目前,采用SCR后处理系统是有效控制NOx排放的方法之一。SCR是Selective(选择性)、Catalytic(催化)、Reduction(还原)的英文缩写。SCR后处理系统的工作原理是,将还原剂喷入排气     

废气再循环和喷射正时对柴油机燃烧和排放影响的计算流体动力学建模

柴油发动机的排放已经成为多年来的关注重点,特别是由于氮氧化物（NOx）和颗粒物的排放会对人体健康造成影响。废气再循环（EGR）是柴油发动机中控制NOx排放广泛使用的技术。     

重型柴油机SCR尾气排放处理系统研究

机动车排放的颗粒PM和NOx是许多城市大气的重要污染源,要改善大气质量。必须减少机动车排气对环境的污染。国家已经开始执行国Ⅳ排放标准,目前重型柴油机仅仅依靠机内优化措施不能满足国Ⅳ排放限值的要求,达到国Ⅳ排放标准必须采用尾气排放后处理系统。文中重点研究选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,简称：SCR）技术在汽车尾气排放处理上的应用。通过此项技术的应用可以使尾气排放满足国Ⅳ排放标准。     

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。     

重型柴油车SCR后处理系统排放耐久性研究

文章主要研究国IV燃油尚未在全国普及或者由于各种原因国IV柴油车误加了非国IV柴油的情况下重型柴油车发动机排放后处理系统的排放耐久性情况。文章从发动机台架耐久及整车耐久试验方面研究了SCR系统的耐久性,由于柴油机的燃烧特性决定了其HC和CO排放较低,只对NOx和PM排放进行研究。     

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。     

高压共轨系统和尾气后处理的开发

中重型车辆各国排放法规 由图1可看到,从欧V到欧VI排放法规,NOx排放降低大约80％,美国从US07排放到US10排放法规,NOx排放约降低83％;日本从中长期发展项目(NLT05)发展到新长期发展项目,NOx排放降低约87％.这是未来降低排放的一个重要的工作方向.要达到欧Ⅴ或国Ⅴ排放,有不同的技术路线,有的采取SCR技术路线;有的采用废气再循环(EGR)的技术路线.图2为满足欧Ⅳ(国Ⅳ)、欧Ⅴ(国Ⅴ)排放的SCR技术路线,可采用燃油喷射压力为1600bar高压共轨系统,NOx排放限值在8～10g/kWh之间,那么可采用开环的废气后处理DeNOx系统,NOx转化效率约在70％左右.不带氧化催化转化器(DOC),采用废气阀控制的增压器,能降低NOx 70％左右,可达到欧Ⅳ(国Ⅳ)排放水平.如果要达到欧V(国V)排放限值,只要采用闭环废气后处理DeNOx系统,NOx转化效率约80％左右,可选用氧化催化转化器,废气阀控制的增压器.     

基于模型的重型柴油车SCR后处理系统稳态控制策略研究

为满足即将实施的中重型柴油车国Ⅳ排放法规要求,建立了一种基于模型的SCR尿素喷射稳态控制策略,研究了稳态下影响尿素喷射的排温模型、NOx 预估模型、排气流量模型、催化器效率模型和喷射模型,分析了空速比等影响模型性能的重要参数,建立了模型控制的MAP图和数学计算方法。将SCR系统进行了台架试验,研究了ESC工况下NOx 浓度变化趋势。研究结果表明,基于模型控制策略的SCR系统对于降低NOx 排放具有良好的效果,并可以达到国Ⅳ排放法规要求。     

博世最新柴油喷射系统

汽车发动机对环境污染日趋严重,降低其污染物的排放越来越受到重视。柴油机特别是直喷式柴油机因其燃油经济好、CO_2排放量低而日益得到广泛应用。但是,柴油机的NOx排放较高,尤其是具有很大潜在危害的微粒(PM)排放也很高。 欧盟计划在10年内将使用柴油发动机的车辆的NOx的排放减少90％,PM的排放减少70％。柴油发动机的商用车辆的PM和NOx排放量要求10年内降低     

伊顿iEGR新技术-对高效柴油机排气系统的热管理

旨在减少氮氧化物（NOx）和CO2排放的伊顿新技术促使了汽油机和柴油机能够达到即将发布的排放法规要求。未来排放法规将带来实际驾驶循环（RDE）,测试过程变得更加苛刻,对控制NOx和CO2排放的技术要求也随之提高,同时汽车制造商也需要对未来柴油发动机的应用前景和技术需求进行重新考虑。伊顿内部废气再循环（iEGR）技术直接控制柴油机排气系统的热管理,让汽车制造商能够满足严格的法规要求。