柴油机SCR电控系统的开发及试验研究

发布时间：2017-05-09 22:08

  本文关键词：柴油机SCR电控系统的开发及试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国汽车工业快速成长,汽车在给人们提供便利的同时,对环境的影响也日趋严重。尤其是汽车尾气对空气的污染,严重威胁着人类的健康与生活；此外对汽车工业的进一步发展也构成巨大挑战。 在柴油机有害排放物中,NOx排放是众多污染中的重头戏。面对要求日益严格的排放法规,仅仅依靠机内净化很难满足,必须辅助依靠排气后处理技术。国内外相关研究认为,目前降低柴油机有害排放物主要有两条技术路线。一是EGR技术,即先通过废气再循环降低机内NOx的生成,然后再通过机外颗粒捕集技术降低PM的排放；二是SCR技术,先通过强化发动机机内燃烧降低PM生成,然后采用机外选择性催化还原技术降低NOx的排放。基于SCR技术燃油经济性好,满足欧Ⅳ和欧Ⅴ阶段排放法规可以共用一个试验平台,对燃油的含硫量不敏感等因素,国内外研究的重点已经移到SCR技术上。SCR技术将成为降低柴油机有害排放物最有效的措施。 本文主要介绍了SCR电控系统的组成、工作和反应原理,引入了SCR电控系统开环控制策略,即根据发动机转速、负荷查询尿素喷射稳态MAP图来计算尿素溶液基本喷射量,然后通过排气温度、催化器储氨模型对基本喷射量进行修正。控制策略中详细阐述了尿素喷射计算模型、排温修正模型和催化器储氨模型。 本研究搭建了SCR电控系统,完成了SCR电控单元的硬件和软件设计,其中包括微处理器的选择,传感器信号的采集,尿素泵、尿素喷嘴和加热水阀的驱动,CAN通讯接口设计等。软件程序中引入了尿素控制状态管理机制,将尿素喷射控制分为系统准备、无压力控制、压力控制、压力卸载和反抽排空5个状态,以满足尿素溶液精确计量的需要。 最后在发动机台架上进行了NOx排放试验研究,排放试验结果表明,自主开发的SCR电控系统在排温250℃以上NOx转化效率可达50%,NOx的比排放小于g/kWh。 本文研究结果对开发满足国Ⅳ排放法规的柴油机具有一定的参考价值,对我国降低柴油机排放、减少大气污染具有现实的社会意义。
【关键词】：柴油机 SCR技术 NO_x排放
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK427
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 降低柴油机排放污染物的控制技术9-10
• 1.3 满足国Ⅳ排放法规的技术路线10-11
• 1.4 SCR技术国内外研究及应用现状11-13
• 1.5 本课题的意义及研究内容13-14
• 1.6 本章小结14-15
• 第2章 SCR电控系统控制策略研究15-34
• 2.1 SCR电控系统组成及原理15-17
• 2.2 SCR电控系统控制策略17-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 SCR电控单元开发34-58
• 3.1 SCR电控系统功能需求及方案设计34
• 3.2 SCR电控单元硬件设计34-41
• 3.3 SCR电控单元软件设计41-57
• 3.4 本章小结57-58
• 第4章 SCR电控系统试验研究58-65
• 4.1 试验条件58-60
• 4.2 柴油机原机排放试验研究60-62
• 4.3 装有SCR系统的柴油机排放试验研究62-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 总结与展望65-68
• 5.1 总结65-67
• 5.2 展望67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文72

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4 郭林山;YZ4102QF柴油机排放性能的改进[J];柴油机设计与制造;2003年03期

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6 许巍;;博格华纳新技术降低康明斯柴油机排放[J];机械制造;2011年04期

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8 兰琳;;柴油机排气污染及其控制技术[J];农机化研究;2008年05期

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2 邱卓丹;张洪涛;莫建文;;现代柴油机排气污染物控制新技术[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（下册）[C];2002年

3 袁处;刘少光;桑劲鹏;宋汝鸿;陈成武;吴进明;;助剂与活性组份对SCR脱硝催化剂性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第3分册）[C];2010年

4 孙克勤;沈凯;徐海涛;周长城;;SCR烟气脱硝液氨系统关键设备的仿真[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年

5 何洪;李坚;;低温SCR烟气脱硝技术面临的挑战[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

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2 记者 张银炎;沪江公司去年柴油机排放检测超百台[N];中国船舶报;2011年

3 南京汽车研究所 钱裕尧;对柴油机排放不应苛求也不能放任[N];中国汽车报;2000年

4 陶泽民;客车柴油机SCR技术中国适应性研究课题通过验收[N];科技日报;2010年

5 罗杰;新型SCR技术助力催化剂脱硝[N];中国化工报;2010年

6 联合证券研究所 姚宏光;威孚高科 SCR系统孕育新增长[N];证券时报;2009年

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8 张文强;柴油机尿素SCR系统反应特性的研究[D];湖南大学;2011年

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10 张为利;船舶SCR系统尿素储存和喷射单元的研究[D];大连海事大学;2012年

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