冯 川

(滨州学院机电工程系，山东滨州 256600)



柴油机SCR尿素喷射标定系统设计

冯 川

(滨州学院机电工程系，山东滨州 256600)

尿素喷射量的控制精度决定了SCR系统的后处理效果。而尿素泵的控制参数、喷嘴的驱动参数及流量特性对实际尿素喷射量有重要影响，需要进行标定。设计开发的尿素喷射标定系统硬件采用模块化设计，增强了电路的稳定性和抗干扰性。下位机软件应用PID算法迅速稳定管路压力，上位机软件基于LabVIEW开发平台，将生产者—消费者循环和队列模式相结合，有效的解决了数据接收和处理上的问题。通过实验，可以确定最佳的控制参数，并取得了良好的应用效果。

SCR；流量标定；硬件设计；PID；LabVIEW

0 引言

目前，为了控制机动车对大气的污染，各国都制定了严格的排放法规，这使得降低发动机污染物排放的研究成为内燃机领域的热点问题。SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原)是一种针对柴油机排放物中NOx的净化技术，因其具有燃油经济性好、催化剂硫敏感度低、原机改动小等特点而得到广泛应用[1]。其基本原理是：通过优化燃油喷射及气缸结构，抑制缸内颗粒物(PM)的生成，然后将一定量浓度(通常为32.5%)的尿素溶液喷入排气道中，经高温水解后生成的NH3在SCR催化剂作用下优先选择与尾气中的NOx发生还原反应生成N2和水，从而完成对柴油机污染物排放的控制。

在SCR系统中NH3与NOx主要发生以下反应：

(1)

(2)

化学反应式(1)称为“标准SCR反应”，化学反应式(2)称为“快速SCR反应”。因柴油机排放污染物NOx中NO占主要成分(约占90%以上)，故SCR系统的主要反应为“标准SCR反应”。……