文档介绍：中图分类号:TK421 学校代码:10856
学号: M060109109
上海工程技术大学硕士学位论文
柴油机 SCR 系统降低排放
控制技术的研究
作者姓名:魏海波
指导教师:陈凌珊
专业:车辆工程
学院:汽车工程学院
申请学位:工学硕士
完成时间:2011 年 12 月
评阅人: 陈关龙教授程武山教授
答辩委员会主席:陈关龙教授
成员:陈力华教授陈凌珊教授
程武山教授杨俭教授干频高工
University Code:10856
Student ID: M060109109
The Master Thesis of Shanghai University
Of Engineering Science
RESEARCH ON CONTROL
TECHNOLOGY FOR SCR TO
REDUCE DIESEL NOX EMISSION
Candidate: Wei Hai Bo
Supervisor: Chen Lin Shan
Major: Vehicle Engineering
College of Automotive Engineering
Shanghai University of Engineering Science
Shanghai, . China
December 2011
上海工程技术大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明:所递交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作
所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已
经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中
以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:
日期: 年月日
柴油机 SCR 系统降低排放控制技术的研究
摘要
本文在试验用柴油机和 SCR 系统的基础上,寻求提高 SCR 系统降低 NOx 排放
能力的方法。在柴油机实验台架上连接 Urea-SCR 系统,测试柴油发动机稳态工况 ESC
排放数据,dSPACE 工具进行监控 Urea-SCR 系统,获取实时温度,进排气压力等具
体参数指标,监测柴油机台架系统实验参数,控制计量泵实时喷射量在 dSPACE
ControlDesk 实验工具的基础上研究 Urea-SCR 系统的电子控制方案;利用 NOx 传感
器检测 NOx 的含量和转化率,进一步研究 Urea 系统尿素的注入和喷射策略等技术问
题。具体内容分为以下五部分:
(1)柴油机原机 NOx 排放性能及尿素水溶液理论需求量模型研究,按照
GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及
测量方法》的要求,对试验用柴油机进行原机 ESC 排放测试试验,获得柴油机在 ESC
各工况点的原机 NOx 排放值和 SCR 系统尿素供给量,了解 SCR 系统尿素喷射规律。
( 2 )建立尿素水溶液理论需求量模型。依据SCR反应中尿素、NH3与NOx的量化
关系,推导出尿素水溶液理论需求量计算式,并根据柴油机原机NOx排放值,建立尿
素水溶液理论需求量模型。将理论需求量模型与实际的尿素供给量作对比,分析理论
量与实际量之间产生差异的原因。
(3)在基于 SCR 系统原机 ESC 循环排放试验研究的基础上,对柴油机系统进行
全工况排放的验证实验,并在研究 SCR 系统特性上制定出柴油机的原机排放脉谱图、
排气背压脉谱图、排气流量脉谱图等,详细了解柴油机原机外特性和排放特性。
在原机全工况排放试验的基础上加装 SCR 催化器再次进行全工况排放试验,并
对 NOX 排放降低量脉谱图、NOX 转化效率脉谱图、各工况实际尿素喷射流量脉谱图、
单位尿素喷射速率对 NOx 降低量脉谱图进行分析。
(4)运用 dSPACE 工具控制 SCR 系统还原剂喷射过程, 在 dSPACE 软件 Control
Desk 中控制模块输入计量泵所需实时电压量信号,dSPACE/ Mirco-Autobox 中 DAC
接口连接计量泵模拟量电压端口,将模块所输入电压值直接输入到 NEW DOSE 计量
泵中,使用 Constant/Value 模块对 DAC 输入电压实时量进行控制,输入电压值使计
量泵接受输入电压