為了研究國六重型柴油機選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)性能影響因素,文章運用實驗方式對催化器的長度、孔的數(shù)目以及壁厚進行了試驗驗證。結(jié)果表明:在相同的橫截面積下,催化器的長度越短,SCR系統(tǒng)性能較好;孔數(shù)目的多少取決于排氣背壓增加的限值,它的變化使NOx轉(zhuǎn)化效率及壓力損失相互矛盾,相互制約。載體壁厚越薄,發(fā)動機性能越優(yōu)秀,但壁厚的減小必需使催化器載體滿足強度、熱應(yīng)力及制造工藝的要求。 

【文章來源】：內(nèi)燃機與配件. 2020,(15)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

發(fā)動機試驗臺架圖

壓力損失：是指SCR催化器進口和出口的壓力差。內(nèi)燃機利用排氣沖程將缸內(nèi)的廢氣排出，經(jīng)過后處理系統(tǒng)達到排放標準。由于SCR催化器的結(jié)構(gòu)采用的是方形孔道的蜂窩狀，排氣在催化器孔道內(nèi)的流動是層流，所以在一定程度會對發(fā)動機的排氣造成阻塞，導(dǎo)致發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性惡化。背壓越大，造成發(fā)動機的油耗增加以及燃燒惡化[7]。3 試驗驗證

從圖3(a）中我們可以看出隨著SCR入口溫度的增加，在其他的結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的前提下，只單單改變催化器的長度，隨著催化器長度的增加，對轉(zhuǎn)化效率影響會比較小。在NOx轉(zhuǎn)化效率上升的過程中，在相同的溫度下，三種不同長度的SCR催化器達到同一的NOx轉(zhuǎn)化效率時，長度為L=279mm可以最快達到，其次長度為L=229mm，最后為長度L=179mm。這是因為在試驗中保持空速一定的情況下，廢氣流量通過SCR催化器時，SCR催化器長度越長，廢氣通過的時間相對來說越長，這樣廢氣與催化劑接觸的時間也就越久，參與反應(yīng)的時間也就是越長，更有利于除去氮氧化物，降低排放。從圖3(b）中我們可以看出長度為L=279mm的SCR催化器在160～550℃，排氣背壓明顯要比其他兩個催化器的高很多，比長度為L=229mm的SCR催化器排氣背壓高出1.5kPa左右；比長度為L=179mm的SCR催化器排氣背壓高出3.5kPa左右。這是因為在一定的空速情況下，隨著催化器長度的增加，催化劑與尾氣的接觸的時間會增加，這樣會更有效的除去NOx以及提高轉(zhuǎn)化效率。但是隨著催化器長度的增加，同樣的也增大了廢氣流量在SCR催化器中沿程阻力[8]。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]柴油機Urea-SCR催化器轉(zhuǎn)化效率影響因素研究[J]. 辛喆,張寅,王順喜,張云龍,劉嘉欣.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2011(09)
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碩士論文
[1]車用柴油機DOC/SCR系統(tǒng)的數(shù)值建模及試驗研究[D]. 郭雅各.湖南大學(xué) 2018
[2]重型柴油機SCR系統(tǒng)滿足WHTC循環(huán)試驗研究[D]. 李興民.大連理工大學(xué) 2014
[3]國Ⅳ柴油機排放開發(fā)與標定研究[D]. 李金海.天津大學(xué) 2013
[4]柴油機尿素SCR催化器數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 張福杰.湖南大學(xué) 2012



本文編號：3075975