杨 凯，吴建兵，廖义德

(1.湖北第二师范学院 物理与机电工程学院,武汉 430205； 2.湖北第二师范学院 物流智能化研究所，武汉 430205； 3.武汉工程大学 机电工程学院，武汉 430205)

0 概述

选择性催化还原(selective catalytic reduction, SCR)技术凭借NOx转化率高、对柴油品质要求低等特点，被公认为是最有效的柴油车尾气后处理技术[1]。随着机动车尾气排放法规的日益严格及降低柴油机燃油消耗的需求日益突出[2]，SCR系统面临的挑战也更加严峻。

喷嘴是SCR系统的关键部件之一，对SCR系统的性能具有较大的影响。现有的SCR系统在柴油车冷起动、低速及轻载等行驶工况下，在喷嘴内、外部均易形成尿素、缩二脲和氰尿酸等沉积物[3-4]。沉积物很难分解或去除，易导致喷嘴孔口堵塞，使尿素液雾化喷射不均匀，并进一步提高排气管壁、混合器及催化剂表面等处沉积物的生成率[5-6]。当喷嘴内部沉积物堵塞严重时，还会使喷嘴管路背压过高，导致管路及尿素泵等损坏，严重影响SCR系统的工作效率[7]。目前，SCR系统喷嘴多采用孔口固定式结构[8]，国内外学者对SCR系统喷嘴的研究多集中在影响喷嘴沉积物产生因素的仿真与试验[9-11]、喷射特性数值模拟分析[12-13]及喷射控制策略优化等方面[14-15]。

针对SCR系统的需求，本研究中设计了一种孔口开度可随压力调节的喷嘴，对喷嘴的起闭特性与孔口径向截面的流量特性进行了理论分析与数值模拟，探究了各参数对喷嘴喷射特性的影响，并通过试验验证了喷嘴芯的开启压力精度与雾化喷射效果。……