柴油机排气管路布置及排气条件对SCR性能影响的研究
随着我国重型车用柴油机第四阶段排放法规的实施以及选择性催化还原SCR技术的广泛应用，研究人员对车用SCR催化技术开展了不断深入的研究。诸多边界条件对SCR催化器系统的性能产生了复杂的影响，其中主要的边界条件包括：发动机NOx原始排放状态（原排），管路布置形式，排气条件，尿素喷嘴的形式，喷嘴的喷孔数量，喷射角度，以及尿素喷射脉谱图等。本文通过对满足国IV排放法规标准的采用SCR技术路线的柴油机NOx原始排放进行统计分析实验，部分机型存在低于200℃的低温工况，此时一般的SCR系统在此温度区间可以采取停喷尿素的策略，实际应用时需采取一定热管理手段来应对相对低温这一问题，并搭建了SCR后处理系统测试台架，针对不同SCR系统排气管路布置形式对 SCR催化器的影响进行了实验研究，研究发现，将喷嘴放置于弯管处比放置于直管处更加有利于尿素溶液的混合与分解，同时，加装混合器也是提高尿素溶液混合与分解质量的有效手段，并且，弯管处布置的影响比加装混合器的影响要更大。之后，基于优化研究的管路布置形式，进行排气温度与NSR对SCR催化器转化效率的实验研究，研究发现，在200~210℃时转化效率上升曲线的斜率较为稳定，此时虽然尿素分解速率也较低，但对 SCR整体的转化效率没有明显的抑制。在260~350℃区间内，催化剂活性较高，但转化效率曲线呈现出先期快速增加，后期减缓甚至下降的趋势，这说明尿素分解速率成为制约转化效率的关键因素。另外，在低温下，可以采取初期加大NSR的方法来缩短转化效率的达到稳态的时间。
柴油机;管路布置;排气条件;NSR净化;选择性催化还原
天津大学
硕士
动力机械及工程
李志军;刘双喜
2015
中文
TK421.5
72
2017-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）