重型柴油机SCR系统的应用探讨

2015-07-17周健伟杭州银轮科技有限公司杭州310000

山东工业技术 2015年8期

周健伟（杭州银轮科技有限公司,杭州 310000）

重型柴油机SCR系统的应用探讨

周健伟
（杭州银轮科技有限公司,杭州 310000）

重型柴油机应用的过程中，增加了环境保护的压力。为了解决重型柴油机的环境问题，重型柴油机中采用减排SCR系统，通过此种方法提高重型柴油机节能降耗的水平，优化重型柴油机的运行环境。SCR是指Selective Catalytic Reduction选择性催化还原技术，在重型柴油机运行中深化减排、环保的思想，因此，本文通过对重型柴油机SCR系统的催化还原进行研究，分析SCR在净化和降低废弃物的实践应用。柴油机由于其动力性强，油耗低等优势在商用车辆上得到了广泛的应用。随着人们环境保护意识的增强，国家环境保护力度的加强，由机动车尾气排放造成的污染问题也日益突出。重型柴油车排放造成的PM和NOx尤为显著。在满足国家环保法规的技术路线上，重柴采用SCR技术降低NOx是主要的技术手段之一。

重型柴油机；SCR系统；催化；还原

面对日益严格的尾气排放标准，采用SCR技术在燃油经济性和降氮氧方面的优势凸显出来。采用SCR技术路线的重型柴油机，主要先机内净化，以此来降低PM，同时采用SCR技术，降低NOx排放，，体现SCR系统的经济优势和效益，促进重型柴油机朝向节能、减排的方向发展。

1 重型柴油机SCR系统的开发

SCR系统的在实际开发中，主要通过试验方法验证节能减排的效果，体现SCR系统在重型柴油机中的重要性，进而发挥SCR系统的应用优势。

1.1 硬件开发

重型柴油机SCR系统的硬件有：转化器、尿素喷射系统、尿素箱等。例举较为核心的硬件开发，如：（1）尿素溶液存储装置，其可贮存尿素溶液，控制尿素的温度，而且在存储装置的出口部分，安装粗滤器，以免粒径过大的尿素进入到喷射系统内，保障尿素喷射系统的安全性；（2）计量装置，其可在恒定条件下传输尿素溶液，计量装置用于控制尿素溶液的喷射启停；（3）尿素溶液喷射装置，其可分为尿素喷嘴、电磁阀两个部分，利用PWM控制电磁阀的状态，以此来实现尿素精确计量，将尿素与控制混合，成功送入到排气管内，实现均匀的尿素雾化；（4）控制器ECU，此部分实现了与重型柴油机的通讯，获得相关的状态信息，按照重型柴油机的实际需求，计算出雾化尿素的喷射量。

1.2 尿素喷射控制

尿素是SCR还原剂的载体，其在喷射的过程中还要考虑NOx的浓度、流量等参数，确保尿素与NOx的相符性，以免尿素喷射量过多。控制尿素实际喷射量时，需要注重适度调整，不能出现喷射过度的情况，避免引起新的污染。SCR系统，可以对重型柴油机的变化做出相关的反应，通过催化器中存储的氨量，主动修正尿素的喷射量，由此促使NOx的排放量能够降到最低，还能减少NH3的使用量。为了解决尿素结晶和沉积的问题，还要提高排气的温度，促进尿素溶液向氨的分解速度，还能提高氨的转化效率。

1.3 OBD开发设计

SCR系统中的OBD，最主要的功能是诊断，其可参与到重型柴油机SCR系统的多项诊断模块中。OBD在SCR系统中的诊断方式，主要分为软件和硬件诊，断两种方式，按照特定的诊断流程，完成OBD诊断。例如：OBD监测NOx的排放量，重型柴油机中，NOx的排放限值为5g/Kwh、7g/Kwh，OBD可以根据限值调节转化效率，控制运行工况，如：转速、扭矩等，测量出NOx的实际效率，进而得出SCR系统的减排效率，如果OBD的监测数值高于SCR实际数值，表示SCR系统出现故障。