柴油機Urea-SCR催化器儲氨模型的建立與應用研究.pdf

1、隨著柴油機的普及應用，柴油機的排放污染物對環(huán)境造成的影響不容忽略。尿素選擇性催化還原（Urea-SCR）技術作為柴油發(fā)動機后處理技術的一種，能夠有效降低柴油機排放污染物中的NOx。Urea-SCR技術的核心是尿素噴射控制策略，既要滿足對于NOx轉化效率的要求，又要將氨泄漏控制在一定范圍內。本文主要建立了Urea-SCR系統(tǒng)催化器的儲氨模型并進行了應用研究，具體工作如下：
　　首先，定義與儲氨模型相關的動態(tài)參數，分析這些動態(tài)參數的控

2、制意義與變化規(guī)律。通過臺架試驗獲得的試驗數據，分析發(fā)動機轉速、扭矩以及尿素噴射量對動態(tài)參數的影響，為制定合理的尿素噴射控制策略提供依據。
　　其次，分析SCR催化器中發(fā)生的主要化學反應以及反應速率，考慮氨的吸附/脫附反應、NOx的氧化還原反應以及氨的氧化反應建立基于SCR反應機理的儲氨模型。提出一種基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律的方法計算催化器表面吸附的儲氨量。并且與質量守恒法進行比較，基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律方法排除了

3、尿素溶液分解不完全與排氣中HC和NOx發(fā)生氧化還原反應對于計算結果的影響，確定基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律方法計算得到的儲氨量更加接近真實值，采用基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律方法計算各工況下儲氨量，為進行參數辨識提供依據。
　　再次，通過臺架試驗獲得各工況下的排氣質量流量、排氣溫度、排氣中各組分濃度等數據，采用遺傳算法對儲氨模型中的參數進行辨識。將試驗數據與仿真結果進行對比，結果表明儲氨模型能夠準確預測催化器氨覆蓋度的數值