SCR系统简介
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
该系统通过将尿素溶液(也称为尿素水溶液或者尿素SCR溶液)喷入排气系统中,与尾气中的NOx发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统由以下几个主要组件组成:1. 尿素储存和供给系统:包括尿素箱、尿素泵、尿素喷射器等。
尿素溶液被储存在尿素箱中,通过尿素泵被输送到尿素喷射器,然后喷射到排气系统中。
2. SCR催化剂:SCR催化剂通常由钛酸钾或者钛酸铵等化合物制成,被放置在排气系统中的催化转化器中。
SCR催化剂具有高度的选择性,能够促进尿素溶液与NOx的反应,同时减少其他气体的转化。
3. 控制单元:控制单元是SCR系统的核心部份,它通过传感器监测排气中的NOx浓度,根据测量结果控制尿素喷射器的喷射量。
控制单元还与发动机控制单元进行通信,根据发动机负荷和转速等参数,调整SCR系统的工作状态。
SCR系统的工作原理如下:1. 尿素喷射:当发动机运行时,尿素喷射器会根据控制单元的指令,将适量的尿素溶液喷射到排气系统中。
喷射的尿素溶液会迅速蒸发并分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
2. NH3与NOx反应:在SCR催化剂的作用下,氨气与尾气中的NOx发生选择性催化还原反应。
在催化剂表面,氨气与NOx发生反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
这个过程被称为选择性催化还原,因为SCR催化剂只会促进氨气与NOx的反应,而不会与其他气体发生反应。
3. 氮气和水蒸气的排放:经过SCR催化剂的处理,尾气中的大部份NOx已被转化为无害的氮气和水蒸气。
这些产物会随着尾气一起排出,减少了对环境的污染。
SCR系统的优点包括:1. 高效降低NOx排放:SCR系统能够将柴油发动机尾气中的NOx排放降低到很低的水平,符合严格的排放标准。
2. 燃油经济性不受影响:SCR系统的安装不会对发动机的燃油经济性产生显著影响。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的先进排放控制技术。
该系统通过催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气,从而减少对环境的污染。
SCR系统由以下几个主要部分组成:尿素储罐、尿素泵、尿素喷射器、催化转化器和氨气传感器。
首先,尿素储罐是存放尿素溶液的地方,尿素溶液中含有尿素和水,用于生成还原剂氨气。
尿素泵负责将尿素溶液从储罐中抽出,并将其送至尿素喷射器。
尿素喷射器位于催化转化器的前面,它将尿素溶液喷射到尾气管中,与尾气混合。
当尿素溶液与高温尾气接触时,尿素分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
这个过程称为尿素水解反应。
接下来,尾气中的氨气和催化转化器中的催化剂发生反应。
催化转化器是一个由陶瓷制成的结构,内部涂有催化剂,如钒、钨和钛。
当氨气与催化剂接触时,催化剂会促使氨气与尾气中的NOx发生化学反应。
在该反应中,NOx被还原成无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
这个反应称为选择性催化还原反应。
为了确保SCR系统的效果和性能,系统中还配备了氨气传感器。
氨气传感器用于监测催化转化器中氨气的浓度。
如果氨气浓度过高或过低,系统会根据传感器的信号调整尿素喷射量,以保持适当的氨气浓度,从而确保催化剂的有效工作。
总结一下,SCR系统的工作原理可以简单概括为:尿素溶液通过尿素泵和尿素喷射器喷入尾气管中,与尾气混合后发生水解反应,生成氨气。
氨气与催化转化器中的催化剂发生选择性催化还原反应,将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气。
通过氨气传感器的监测和调节,SCR系统能够实现高效减少柴油发动机尾气中的NOx排放,达到环保的目的。
需要注意的是,以上内容仅为对SCR系统工作原理的一般描述,实际的SCR 系统可能会有细微的差异和技术参数。
具体的系统设计和工作原理应根据实际情况进行详细分析和研究。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于降低柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的排放控制技术。
本文将详细介绍SCR系统的工作原理。
一、SCR系统的组成SCR系统主要由催化剂、尿素喷射系统、氨气传感器和控制单元等组成。
1. 催化剂:SCR系统中的催化剂通常采用氨基催化剂,如氨基硅胶、氨基钼酸盐等。
催化剂的作用是将尾气中的氮氧化物与尿素(NH3)反应生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
2. 尿素喷射系统:尿素喷射系统由尿素储存罐、尿素泵、尿素喷射器等组成。
尿素喷射系统的作用是将尿素溶液喷射到催化剂前,通过催化剂的作用将尿素分解为氨气和二氧化碳。
3. 氨气传感器:氨气传感器用于监测尾气中氨气的浓度,以确保SCR系统的正常工作。
当氨气浓度过高或者过低时,控制单元可以相应调整尿素喷射量,以保持SCR系统的效率。
4. 控制单元:控制单元是SCR系统的核心,负责监测和控制SCR系统的各个组件。
它通过接收氨气传感器的信号,调整尿素喷射量,以实现对尾气中氮氧化物的有效还原。
二、SCR系统的工作原理SCR系统的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 尾气进入SCR催化剂:发动机排出的尾气首先进入SCR催化剂。
催化剂的作用是将尾气中的氮氧化物与尿素溶液中的氨气发生反应,生成氮气和水蒸气。
2. 尿素喷射:尿素喷射系统会根据氨气传感器的信号,控制尿素喷射量。
尿素喷射器将尿素溶液喷射到催化剂前,尿素在催化剂的作用下分解为氨气和二氧化碳。
3. 氨气与氮氧化物反应:催化剂表面的氨气与尾气中的氮氧化物发生反应,生成氮气和水蒸气。
反应的化学方程式为:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O。
4. 尾气排放:经过SCR系统的处理,尾气中的氮氧化物被还原为无害的氮气和水蒸气。
处理后的尾气通过排气管排出。
三、SCR系统的优势SCR系统具有以下几个优势:1. 高效降低氮氧化物排放:SCR系统能够将尾气中的氮氧化物有效还原,使其排放量大幅降低,符合环保要求。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,全称为选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction),是一种在尾气中消除氮氧化物(NOx)的常见方法。
本文将从几个方面详细介绍SCR系统的工作原理。
一、SCR系统的组成SCR系统主要由还原剂喷射系统、催化转化器、电气控制系统和传感器组成。
其中,催化转化器是整个系统的核心部件。
二、SCR系统的工作原理SCR系统是通过催化剂和还原剂来实现对尾气中NOx的减排。
以下为具体工作原理:1.前处理:在进入催化转化器之前,尾气中的碳氢化合物和氧化物需要通过氧化催化器进行转化,使其可被还原剂还原,从而有效地提高催化剂的反应效率。
2.催化转化:尾气进入催化转化器,并与其中的氨气发生反应。
催化剂作为催化剂驱动氨气参与化学反应,将NOx转化为氮气和水。
3.还原剂喷射:在发动机排气管上的还原剂喷射系统中,注入尿素或氨水作为还原剂。
在催化转化器中,氨气与尾气中的NOx发生还原反应。
4.电气控制:当发动机工作时,电气控制系统会对SCR系统的组件进行监测和控制,确保其正常运行。
此外,电气控制系统还可以根据发动机的工作状态,进行喷射和调整还原剂的用量。
5.传感器:SCR系统中的传感器可用于检测温度、NOx浓度、氧气浓度等参数,从而提供必要的输入信息。
三、SCR系统的优点SCR系统有以下优点:1.高效:SCR系统能够有效地消除NOx,性能稳定,并且低温下仍能有效工作。
2.灵活性:该系统对于不同的发动机型号和应用需要,可以进行自由配置。
3.环保:SCR系统使用无毒、无害的还原剂,不仅能够减少NOx的排放,而且可以降低二氧化碳、颗粒物、苯等有害物质的排放。
四、SCR系统的不足SCR系统也有以下几点不足:1.需要额外成本:SCR系统需要额外安装还原剂喷射系统和催化转换器,因而需要较高的资金投入。
2.还原剂需求:使用SCR系统需要携带一定量的还原剂,也就是尿素或氨水。
在使用过程中,还原剂的剩余量需定期补充,增加了管理成本。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统,是一种用于柴油车辆尾气净化的技术。
它通过催化剂将氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O),以减少车辆尾气对环境的污染。
以下是SCR系统的工作原理的详细解释。
1. 尾气进入SCR系统:车辆的尾气首先进入SCR系统,在进入SCR系统之前,尾气中含有大量的氮氧化物(NOx)。
2. 尾气预处理:在进入SCR系统之前,尾气会经过预处理,包括颗粒物过滤器(DPF)和氧化催化剂(DOC)等设备的作用。
颗粒物过滤器用于捕获和去除尾气中的颗粒物,而氧化催化剂用于将一氧化碳(CO)和氢气(HC)转化为二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)。
3. 尿素喷射:在SCR系统中,尾气进一步进入催化剂,同时尿素溶液(也称为尿素水溶液或尿素SCR溶液)会被喷射到尾气中。
尿素溶液主要由尿素(化学式为CO(NH2)2)和去离子水组成。
4. 尿素分解:尿素溶液在喷射到尾气中后,会经历尿素的分解过程。
在高温环境下,尿素会分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
氨气是SCR系统中起关键作用的物质,它可以与尾气中的氮氧化物反应。
5. 氮氧化物还原:在SCR催化剂的作用下,氨气与尾气中的氮氧化物发生还原反应。
这个反应的化学方程式如下所示:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O。
在这个反应中,氨气将氮氧化物还原为无害的氮气和水蒸气。
6. 尾气排放:经过SCR系统的处理,尾气中的氮氧化物已经被还原为无害的氮气和水蒸气,同时二氧化碳也会被排放到大气中。
这样就实现了车辆尾气的净化。
SCR系统的工作原理基于催化剂的作用,通过催化剂将氨气与氮氧化物进行还原反应,从而实现尾气的净化。
这种技术具有高效、可靠、成熟的特点,被广泛应用于柴油车辆的尾气处理中。
同时,SCR系统还可以与其他尾气控制技术(如颗粒物过滤器)结合使用,以进一步提高尾气的净化效果。
需要注意的是,SCR系统的正常工作需要尿素溶液的补充,因为尿素在分解过程中会逐渐消耗。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR(Selective Catalytic Reduction)系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过在尾气中注入尿素溶液(也称为尿素水或者尿素尿素水溶液)来实现。
本文将详细介绍SCR系统的工作原理及其组成部份。
一、SCR系统的组成部份SCR系统主要由以下几个组成部份组成:1. 尿素储液箱:储存尿素溶液的容器,通常位于车辆后部。
2. 尿素喷射器:将尿素溶液喷射到尾气中。
3. SCR催化剂:位于尾气管道中的催化剂,用于催化尿素溶液与尾气中的氮氧化物反应。
4. 氮氧化物传感器:用于监测尾气中氮氧化物的浓度。
5. SCR控制单元:控制SCR系统的操作,根据氮氧化物传感器的反馈信号调整尿素喷射量。
二、SCR系统的工作原理SCR系统的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 尿素喷射:当发动机运行时,尿素溶液从尿素储液箱中被抽取,并通过尿素喷射器喷射到尾气管道中。
尿素溶液在喷射过程中会迅速蒸发,并将尿素分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
2. 氨气与氮氧化物的反应:尾气中的氮氧化物与氨气发生化学反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
这个反应是一个选择性催化还原反应,惟独在SCR催化剂的存在下才干发生。
3. 催化剂的作用:SCR催化剂是由一种或者多种金属(如钒、钨、钛等)组成的,它能够提供活性位点,促进氨气与氮氧化物的反应。
催化剂的作用是加速反应速率,使反应在较低的温度下发生。
4. 氮氧化物传感器的反馈:氮氧化物传感器监测尾气中氮氧化物的浓度,并将反馈信号发送给SCR控制单元。
根据传感器的反馈信号,SCR控制单元可以调整尿素喷射量,以确保催化剂的最佳工作条件。
5. 尾气排放:经过SCR系统处理后,尾气中的氮氧化物被减少到较低的水平,从而达到减少尾气污染物排放的目的。
处理后的尾气主要由氮气、水蒸气和二氧化碳组成,对环境影响较小。
三、SCR系统的优势SCR系统具有以下几个优势:1. 高效减排:SCR系统能够有效减少柴油发动机尾气中的氮氧化物排放,达到严格的排放标准要求。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统(Selective Catalytic Reduction)是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过将尿素溶液(也称为尿素水溶液或尿素SCR溶液)喷入排气管中,与尾气中的氮氧化物反应,将其转化为氮气和水蒸气,从而减少对环境的污染。
SCR系统主要由以下几个组件组成:尿素溶液储存装置、尿素喷射器、催化剂和控制单元。
尿素溶液储存装置通常位于车辆的后部或底部,用于储存尿素溶液。
尿素溶液是一种含有32.5%尿素和67.5%蒸馏水的液体。
它通过管道连接到尿素喷射器。
尿素喷射器位于排气管中,用于将尿素溶液喷入排气管中与尾气混合。
喷射器通常由电动喷射泵和喷嘴组成。
控制单元通过传感器监测排气管中的氮氧化物浓度,并根据测量结果控制喷射器的喷射量。
催化剂是SCR系统的关键组件,通常位于尿素喷射器之后。
它由一种特殊的催化剂材料制成,如钒钛催化剂。
当尿素溶液喷入催化剂上时,其中的尿素分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
氨气与尾气中的氮氧化物发生反应,生成氮气和水蒸气。
催化剂的作用是提供一个表面,使氨气和氮氧化物之间的反应更容易发生。
控制单元是SCR系统的大脑,通过监测传感器的信号并根据预设的控制策略来控制催化剂和喷射器的工作。
传感器通常包括氮氧化物传感器、氨气传感器和温度传感器。
控制单元根据传感器的反馈信号,调整尿素喷射量和催化剂的工作温度,以确保系统的有效运行。
SCR系统的工作原理如下:1. 排气管中的氮氧化物进入催化剂之前,通过氮氧化物传感器进行监测。
2. 控制单元根据氮氧化物传感器的反馈信号,计算出尿素喷射器需要喷射的尿素溶液量。
3. 控制单元通过电动喷射泵控制尿素喷射器的喷射量,将尿素溶液喷入排气管中。
4. 尿素溶液在催化剂上分解成氨气和二氧化碳。
5. 氨气与尾气中的氮氧化物发生反应,生成氮气和水蒸气。
6. 排气管中的氮氧化物浓度降低,达到减少尾气排放的目的。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的排放控制技术。
SCR代表选择性催化还原,它通过将尿素溶液(也称为尿素水解液)喷入排气系统中,与氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统由以下几个主要组件组成:1. 尿素溶液储存和供给系统:尿素溶液通常以尿素水解液的形式储存在专用的尿素箱中。
尿素箱通常位于车辆的底盘上,并与发动机的排气系统相连。
尿素溶液通过喷射器喷入排气系统中,与氮氧化物发生反应。
2. 尿素喷射器:尿素喷射器位于排气系统中,通常位于柴油颗粒过滤器(DPF)的后方。
它负责将尿素溶液喷入排气系统中,并确保均匀分布在氮氧化物催化剂上。
3. 氮氧化物催化剂:氮氧化物催化剂是SCR系统的核心组件。
它通常位于尿素喷射器的下游,并且是由陶瓷材料制成的。
催化剂的表面涂有催化剂,例如钒和钨。
当尿素溶液喷入催化剂上时,催化剂将尿素溶液中的氨(NH3)释放出来,并与氮氧化物发生反应,将其转化为氮气和水蒸气。
4. 尿素氨化反应器:尿素氨化反应器位于尿素喷射器和氮氧化物催化剂之间。
它负责将尿素溶液中的尿素分解为氨气和二氧化碳。
这个过程称为氨化反应。
SCR系统的工作原理如下:1. 发动机运行时,排气中的氮氧化物进入SCR系统。
2. 尿素溶液从尿素箱中被喷射器喷入排气系统中。
3. 尿素溶液进入尿素氨化反应器,分解为氨气和二氧化碳。
4. 氨气进入氮氧化物催化剂,与氮氧化物发生化学反应。
5. 化学反应将氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。
6. 排气中的无害氮气和水蒸气通过排气管排出。
SCR系统的工作原理基于尿素溶液中的氨气与氮氧化物之间的化学反应。
这种系统能够有效地降低柴油发动机尾气中的氮氧化物排放,减少对环境的污染。
此外,SCR系统还具有高效、可靠和经济的特点,使其成为现代柴油车辆中常用的排放控制技术之一。
需要注意的是,SCR系统的性能和效果受到尿素溶液的质量和供给的稳定性的影响。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统(Selective Catalytic Reduction System)是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过将尿素溶液注入尾气中,利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气。
下面将详细介绍SCR系统的工作原理。
1. SCR系统的组成部分SCR系统主要包括尿素溶液储存装置、尿素喷射器、催化剂和氨气传感器等组成部分。
- 尿素溶液储存装置:用于储存尿素溶液,通常位于车辆的底盘部分。
- 尿素喷射器:将尿素溶液喷射到尾气管中,与尾气混合。
- 催化剂:通常采用由钛、钒、铜等金属组成的催化剂,用于将尾气中的NOx转化为氮气和水蒸气。
- 氨气传感器:用于检测尾气中氨气的浓度,以确保SCR系统的正常工作。
2. SCR系统的工作过程SCR系统的工作过程可以分为尿素注入、催化反应和氨气控制三个阶段。
- 尿素注入阶段:当发动机运行时,尿素溶液从储存装置中被抽取并通过尿素喷射器喷入尾气管中。
尿素溶液在高温下分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
- 催化反应阶段:尾气中的氨气与催化剂接触后,发生化学反应。
催化剂上的金属催化剂将氨气与尾气中的NOx发生还原反应,将其转化为氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
- 氨气控制阶段:氨气传感器检测尾气中氨气的浓度,并将相关信息发送给发动机控制单元。
发动机控制单元根据传感器的反馈信号,调整尿素喷射量,以保持适当的氨气浓度,以确保催化剂的最佳工作效果。
3. SCR系统的优势SCR系统具有以下优势,使其成为减少柴油发动机尾气排放的有效方法:- 高效降低NOx排放:SCR系统能够将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气,使柴油发动机的尾气排放达到更严格的排放标准。
- 低能耗:SCR系统使用催化剂进行反应,不会对发动机的燃烧过程造成额外的负担,不影响发动机的燃油经济性。
- 稳定性高:SCR系统的催化剂具有较高的稳定性和耐久性,能够在长时间的使用中保持高效的性能。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)系统,是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的排放控制技术。
它通过将尿素溶液(也称为尿素水溶液或者尿素SCR溶液)喷入尾气中,利用催化剂将NOx转化为氮气和水蒸气,从而实现减少有害氮氧化物排放的目的。
SCR系统主要由尿素储液箱、尿素喷射装置、尿素泵、尿素喷射管、尿素喷嘴、尿素氨化催化剂和SCR控制单元等组成。
下面将详细介绍SCR系统的工作原理。
1. 尿素储液箱:尿素储液箱是存放尿素溶液的容器,通常位于车辆后部。
尿素溶液是由尿素和脱离子水(去离子水)混合而成的。
尿素储液箱还配备了液位传感器,用于监测尿素溶液的剩余量。
2. 尿素喷射装置:尿素喷射装置由尿素泵和尿素喷射管组成。
尿素泵负责将尿素溶液从储液箱中抽取,并将其输送到尿素喷射管中。
3. 尿素喷嘴:尿素喷嘴位于尾气管中,用于将尿素溶液喷射到尾气中。
喷射尿素溶液的位置通常选择在柴油颗粒过滤器(DPF)后方,以确保尿素能够充分与尾气中的NOx发生反应。
4. 尿素氨化催化剂:尿素氨化催化剂是SCR系统中的关键部件,它通常由氨化铜(Cu-zeolite)催化剂组成。
当尿素溶液喷射到尾气中时,其中的尿素会在高温下分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
氨气与NOx在尿素氨化催化剂上发生催化反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
5. SCR控制单元:SCR控制单元是整个SCR系统的核心控制部件,它通过与车辆的电子控制单元(ECU)通信,监测和控制SCR系统的工作状态。
SCR控制单元根据传感器提供的信息,如尾气温度、尿素溶液剩余量等,调整尿素的喷射量,以确保尿素与尾气中的NOx充分反应。
SCR系统的工作原理如下:1. 当柴油发动机启动后,尾气中的NOx排放较高。
此时,SCR控制单元会检测到尾气中的NOx浓度,并向尿素喷射装置发送信号。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过将尿素溶液(也称为尿素水解液或者尿素SCR溶液)喷入排气系统中,与尾气中的NOx发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统由以下几个主要部份组成:尿素溶液储存和供给系统、喷射系统、反应器和催化剂。
1. 尿素溶液储存和供给系统:SCR系统使用尿素溶液作为还原剂,尿素溶液通常以尿素水解液的形式储存在车辆的尿素箱中。
尿素溶液通过管道和泵系统供给到喷射系统中。
2. 喷射系统:喷射系统负责将尿素溶液喷射到排气系统中。
喷射系统通常包括一个喷射器和一个喷射控制单元。
喷射控制单元根据发动机工作状态和尾气中的NOx浓度,控制喷射器的喷射量和喷射时机。
3. 反应器:反应器是SCR系统中的关键部份,它通常位于排气系统中的催化转化器后面。
反应器内部包含催化剂,催化剂通常是铁、钒或者钨的复合物。
当尿素溶液喷射到反应器中时,与尾气中的NOx发生化学反应,催化剂促使尿素溶液中的氨(NH3)与NOx生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
4. 催化剂:催化剂是SCR系统中的关键组成部份,它能够促进尿素溶液和尾气中的NOx之间的化学反应。
催化剂通常由陶瓷或者金属材料制成,具有较大的表面积,以增加反应的效率。
催化剂的选择和设计对SCR系统的性能和耐久性至关重要。
SCR系统的工作原理如下:1. 发动机燃烧产生的尾气进入SCR系统。
2. 尿素溶液从储存和供给系统中被喷射到反应器中。
3. 尿素溶液在反应器中与催化剂接触,发生氨和NOx的化学反应。
4. 化学反应将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气。
5. 处理后的尾气经过催化转化器等系统进一步净化,然后排放到大气中。
SCR系统的优点:1. 高效减少氮氧化物(NOx)排放,达到严格的排放标准要求。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统(Selective Catalytic Reduction)是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过将尿素溶液喷入排气系统中,与氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
下面将详细介绍SCR系统的工作原理。
1. SCR系统组成SCR系统由储液箱、尿素泵、尿素喷嘴、SCR催化剂和控制单元等组成。
储液箱:用于储存尿素溶液,通常位于车辆后部。
尿素泵:负责将尿素溶液从储液箱抽取并供应给喷嘴。
尿素喷嘴:将尿素溶液喷入排气系统中。
SCR催化剂:位于排气系统中,是实现氮氧化物转化的关键部件。
控制单元:负责监测排气中的氮氧化物浓度,并控制尿素喷嘴的喷射量。
2. 工作原理当柴油发动机工作时,排气中会产生大量的氮氧化物,其中主要成分是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
这些氮氧化物是空气污染的主要来源,对环境和人体健康造成危害。
当氮氧化物进入SCR系统时,首先经过控制单元的监测。
控制单元会根据传感器检测到的氮氧化物浓度,计算出合适的尿素喷射量。
然后,尿素泵将相应量的尿素溶液供应给喷嘴。
尿素喷嘴将尿素溶液喷入排气系统中,喷射的尿素溶液会与氮氧化物发生反应。
在SCR催化剂的作用下,尿素溶液中的尿素分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
氨气与氮氧化物发生选择性催化还原反应,将氮氧化物转化为氮气和水蒸气。
最终,经过SCR系统处理后的排气中,氮氧化物的浓度大大降低,达到环保要求。
同时,SCR系统的工作不会对发动机性能产生明显影响。
3. SCR系统的优势SCR系统具有以下几个优势:3.1 高效减排:SCR系统能够高效地将氮氧化物转化为无害物质,有效减少柴油发动机的尾气排放。
3.2 独立于负荷和转速:SCR系统的工作不受发动机负荷和转速的影响,能够在各种工况下保持高效减排。
3.3 节能环保:SCR系统的工作原理不会对发动机燃烧过程产生明显影响,不会增加燃油消耗,同时能够降低氮氧化物排放,实现节能环保。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的尾气处理技术。
它通过将尿素溶液(也称为尿素水溶液或尿素SCR溶液)注入到尾气中,利用催化剂将NOx转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统由以下几个主要组成部分组成:1. 尿素溶液储存和供给系统:尿素溶液通常以尿素水溶液的形式储存在车辆上的尿素箱中。
尿素箱内配有尿素泵和喷嘴,通过控制尿素泵的工作来控制尿素溶液的供给量。
2. 尾气混合器:尾气混合器将尿素溶液喷洒到尾气中,使其充分混合。
这样可以确保尿素与尾气中的NOx充分接触,提高反应效率。
3. 催化剂:SCR系统中的催化剂通常由一种或多种金属(如铂、钯、钨等)组成。
催化剂的作用是提供一个表面,使尿素和尾气中的NOx发生反应,并将其转化为氮气和水蒸气。
4. 尾气后处理控制单元:尾气后处理控制单元是SCR系统的核心部分。
它通过与车辆的电子控制单元(ECU)进行通信,根据发动机工况和尾气排放要求来控制尿素溶液的供给量,以及催化剂的工作温度和效率。
SCR系统的工作原理如下:1. 尾气进入SCR系统:当柴油发动机运行时,尾气通过排气管进入SCR系统。
2. 尿素溶液喷洒:尿素溶液从尿素箱中被泵送到尾气混合器中,并通过喷嘴喷洒到尾气中。
3. 尿素与NOx反应:尿素与尾气中的NOx在催化剂的作用下发生反应。
催化剂提供了一个表面,使尿素和NOx发生反应,并将其转化为氮气和水蒸气。
4. 氮气和水蒸气排放:经过SCR系统处理后,尾气中的大部分NOx已经被转化为无害的氮气和水蒸气。
这些产物随着尾气一起排放到大气中。
5. 控制单元监测和调节:尾气后处理控制单元通过与车辆的ECU进行通信,监测和调节尿素溶液的供给量,以及催化剂的工作温度和效率。
这样可以确保SCR系统的正常运行和高效工作。
SCR系统的优点包括:1. 高效减排:SCR系统能够将柴油发动机尾气中的大部分NOx转化为无害的氮气和水蒸气,从而显著减少了对环境的污染。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理一、引言SCR(Selective Catalytic Reduction)系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
本文将详细介绍SCR系统的工作原理。
二、SCR系统组成SCR系统由以下几个关键组件组成:1. 氨水喷射装置:用于将氨水(NH3)喷射到尾气中。
2. SCR催化剂:位于尾气管道中,用于催化还原尾气中的NOx。
3. 尾气传感器:用于监测尾气中的NOx浓度。
4. SCR控制单元:用于控制氨水喷射装置的喷射量。
三、工作原理SCR系统的工作原理如下:1. 尾气进入SCR催化剂:当柴油发动机运行时,尾气通过排气管道进入SCR催化剂。
2. 尾气中的NOx被催化剂吸附:SCR催化剂表面存在催化剂剂料,这些剂料能够吸附尾气中的NOx。
3. 氨水喷射:当尾气中的NOx浓度达到一定阈值时,SCR控制单元会向氨水喷射装置发送信号,使其喷射适量的氨水到尾气中。
4. 氨水与NOx反应:喷射的氨水与尾气中的NOx发生反应,生成氨气(NH3)和水(H2O)。
5. SCR催化剂催化反应:生成的氨气与SCR催化剂表面的NOx发生催化反应,将NOx还原为氮气(N2)和水。
6. 净化后的尾气排放:经过SCR催化剂处理后,尾气中的NOx被减少,净化后的尾气排放到大气中。
四、优点和应用SCR系统具有以下优点:1. 高效减排:SCR系统能够有效减少柴油发动机尾气中的NOx排放,达到国家排放标准。
2. 燃油经济性:SCR系统的使用不会对柴油发动机的燃油经济性产生明显影响。
3. 可靠性高:SCR系统的关键组件经过严格设计和测试,具有较高的可靠性和耐久性。
SCR系统广泛应用于以下领域:1. 柴油车辆:SCR系统是柴油车辆尾气净化的主要技术之一,被广泛应用于卡车、公交车等柴油车辆中。
2. 发电厂:SCR系统也被用于发电厂的柴油发电机组中,以减少发电过程中产生的NOx排放。
3. 工业领域:柴油发动机在工业领域中的应用也可以通过SCR系统来减少尾气中的NOx排放。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的先进排放控制技术。
它通过催化剂将氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气,从而降低车辆尾气对环境的污染。
SCR系统由几个关键组件组成,包括尿素储液箱、尿素泵、尿素喷射器、氮氧化物传感器、催化转化器和控制单元。
下面将逐一介绍这些组件的工作原理。
1. 尿素储液箱:尿素储液箱用于存放尿素溶液,尿素溶液中的尿素是SCR系统中的还原剂。
储液箱通常位于车辆后部,容量根据车辆使用情况而定。
2. 尿素泵:尿素泵负责将尿素溶液从储液箱中抽取并供给给尿素喷射器。
尿素泵通过控制单元的指令来控制尿素的供给量,以适应不同工况下的排放要求。
3. 尿素喷射器:尿素喷射器位于催化转化器前方,用于将尿素溶液喷射到催化转化器中。
喷射器的喷射量由控制单元根据氮氧化物传感器的反馈信号来调节,以实现准确的氮氧化物还原效果。
4. 氮氧化物传感器:氮氧化物传感器位于催化转化器先后,用于监测尾气中的氮氧化物浓度。
传感器将实时的氮氧化物浓度信号反馈给控制单元,以便控制单元调节尿素喷射器的喷射量。
5. 催化转化器:催化转化器是SCR系统的核心部件,它采用特殊的催化剂,如钒钛催化剂或者铜铁催化剂,用于将尿素溶液中的氨气与尾气中的氮氧化物进行反应。
在催化剂的作用下,氮氧化物被还原为无害的氮气和水蒸气。
6. 控制单元:控制单元是SCR系统的大脑,它接收氮氧化物传感器的信号,并根据信号调节尿素泵和尿素喷射器的工作,以实现最佳的氮氧化物还原效果。
控制单元还可以根据车辆的工况和环境条件,对SCR系统进行智能化的控制和优化。
SCR系统的工作原理如下:当柴油发动机运行时,尾气中的氮氧化物通过氮氧化物传感器检测到,并将信号传递给控制单元。
控制单元根据传感器信号的反馈,计算出尿素喷射器的喷射量,并通过尿素泵将适量的尿素溶液供给给尿素喷射器。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)系统是一种用于减少柴油机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过将尿素溶液(也称为尿素SCR)或氨水溶液(也称为氨SCR)喷射到排气管中,与氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统由以下几个主要组件组成:1. 尿素/氨水溶液储存箱:用于储存尿素或氨水溶液,以供喷射到排气管中。
2. 尿素喷射器/喷嘴:将尿素溶液或氨水溶液喷射到排气管中。
喷射器通常位于排气管的后部,以确保尿素溶液能够与氮氧化物充分混合。
3. SCR催化剂:SCR催化剂通常由一种或多种金属(如钒、钨、钼等)组成,被涂覆在陶瓷或金属载体上。
催化剂的作用是提供一个表面,使尿素溶液中的氨能与氮氧化物发生反应。
4. 温度和氧气传感器:用于监测排气管中的温度和氧气浓度。
这些传感器可以帮助控制SCR系统的工作,确保其在适当的条件下运行。
SCR系统的工作原理如下:1. 尿素溶液的喷射:当柴油机运行时,尿素溶液会被喷射到排气管中。
喷射的量根据发动机负载和速度等参数进行调整。
2. 氨的生成:尿素溶液在排气管中发生热分解,产生氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
这一步骤通常在SCR催化剂进入工作温度之后发生。
3. 氨与氮氧化物的反应:氨气与氮氧化物发生选择性催化还原反应。
在SCR催化剂的作用下,氨气与氮氧化物发生化学反应,将其转化为氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
4. 尾气排放:经过SCR系统处理后,尾气中的氮氧化物排放量大大降低,达到环保要求。
处理后的尾气主要由氮气、水蒸气和二氧化碳组成。
SCR系统的优点包括:1. 高效降低氮氧化物排放:SCR系统可以将柴油机尾气中的氮氧化物排放降低到较低水平,符合环保要求。
2. 燃油经济性:SCR系统不会对柴油机的燃油经济性产生显著影响。
3. 可靠性和耐久性:SCR系统的主要组件如喷射器、催化剂等都经过严格测试和设计,具有较高的可靠性和耐久性。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的先进排放控制技术。
它通过将尿素溶液(也称为尿素水溶液或尿素选择性催化还原剂)喷入排气管中,与尾气中的NOx 发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统由以下几个主要组成部分组成:储液器、尿素泵、尿素喷嘴、尿素溶液喷射系统、SCR催化剂和氨气传感器。
1. 储液器:储液器是用于存放尿素溶液的容器。
尿素溶液通常是在车辆加油站加注的,然后通过管道输送到储液器中。
储液器通常位于车辆底盘的某个位置,以便更换和维护。
2. 尿素泵:尿素泵是用于将尿素溶液从储液器中抽取并供给喷嘴的装置。
尿素泵通常由电动泵组成,可以根据需要调节尿素溶液的供给量。
3. 尿素喷嘴:尿素喷嘴是将尿素溶液喷射到排气管中的装置。
它通常位于排气管的某个位置,以确保尿素溶液能够与排气中的NOx充分混合。
4. 尿素溶液喷射系统:尿素溶液喷射系统是将尿素溶液从储液器经尿素泵输送到尿素喷嘴的管道系统。
它包括尿素泵、输送管道、过滤器等组件,以确保尿素溶液的稳定供给和清洁。
5. SCR催化剂:SCR催化剂是SCR系统的核心部分,它通常位于排气管中。
SCR催化剂由一种或多种金属催化剂组成,例如钒、钼或铈。
当尿素溶液喷射到SCR催化剂上时,催化剂会促使尿素溶液中的氨气与NOx发生还原反应,将其转化为氮气和水蒸气。
6. 氨气传感器:氨气传感器用于监测SCR系统中氨气的浓度。
它位于SCR催化剂附近,可以实时监测氨气的浓度,并将相关信息传输给发动机控制单元。
发动机控制单元可以根据氨气传感器的反馈信号来调节尿素溶液的供给量,以确保SCR系统的有效工作。
SCR系统的工作原理如下:1. 尿素溶液喷射:当发动机运行时,尿素泵会将尿素溶液从储液器中抽取,并通过喷嘴喷射到排气管中。
2. 氨气生成:尿素溶液在排气管中加热,分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理引言概述:SCR系统(Selective Catalytic Reduction)是一种用于减少柴油引擎尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。
它通过将尿素溶液喷入排气管中,与氮氧化物发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
SCR系统在减少柴油车辆尾气排放中起着重要作用。
一、尿素溶液的喷射1.1 SCR系统中的尿素溶液是由尿素和水混合而成的,通常称为尿素水。
1.2 尿素水通过喷射器喷入排气管中,与排放的氮氧化物发生反应。
1.3 这种喷射方式可以确保尿素溶液均匀地混合在排气中,从而提高反应效率。
二、氮氧化物的还原反应2.1 在SCR催化剂的作用下,尿素溶液与氮氧化物发生还原反应,生成氮气和水蒸气。
2.2 这种反应是在高温下进行的,通常需要在200-400摄氏度的温度范围内才能有效进行。
2.3 SCR催化剂起到了促进反应的作用,使反应更加迅速和高效。
三、氮氧化物的选择性催化还原3.1 SCR系统中的选择性催化还原是指只将氮氧化物转化为氮气和水蒸气,而不会对其他尾气成分产生影响。
3.2 这种选择性催化反应可以有效减少尾气中的有害物质,同时不会影响柴油引擎的正常工作。
3.3 SCR系统通过这种方式实现了对氮氧化物的高效处理,保护了环境和人类健康。
四、尿素水的补给和储存4.1 为了保证SCR系统的正常运行,需要定期补充尿素水,通常会在加油站或专门的加注点进行。
4.2 尿素水的储存通常采用专用的尿素箱或尿素罐,确保其不受外界环境影响。
4.3 尿素水的补给和储存是SCR系统正常工作的重要保障,需要定期进行检查和维护。
五、SCR系统的优点和应用5.1 SCR系统可以有效减少柴油车辆尾气中的氮氧化物排放,符合环保要求。
5.2 它具有高效、可靠的特点,不会对车辆性能产生负面影响。
5.3 SCR系统已经被广泛应用于柴油车辆中,成为减少尾气排放的重要技术之一。
总结:SCR系统通过尿素溶液的喷射和氮氧化物的还原反应,实现了对柴油车辆尾气中氮氧化物的有效处理。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统是一种广泛应用于柴油发动机尾气处理的技术,用于减少氮氧化物(NOx)的排放。
它是一种选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)技术,通过将尿素溶液喷入尾气中,将NOx转化为无害的氮气和水。
SCR系统由以下几个主要部分组成:尿素溶液储存和供给系统、尿素喷射系统、催化剂和尾气处理系统。
1. 尿素溶液储存和供给系统:尿素溶液通常以32.5%的浓度储存在专用的尿素溶液箱中。
这个系统包括尿素溶液箱、尿素泵、尿素喷嘴和尿素喷射控制单元。
尿素泵将溶液从储存箱中抽取出来,并将其送入尿素喷嘴。
尿素喷射控制单元负责监测尾气中的NOx浓度,并根据需要控制尿素喷射量。
2. 尿素喷射系统:尿素喷射系统由尿素喷嘴和相关的传感器组成。
尿素喷嘴将尿素溶液喷入尾气管中,使其与尾气混合。
传感器负责监测尿素喷射量和尿素喷射位置,以确保喷射的准确性和效果。
3. 催化剂:SCR系统中的催化剂通常由钛酸铵(TiO2)和其他辅助材料组成,被放置在尾气管中。
当尿素溶液喷入尾气中时,其中的氨(NH3)与NOx发生化学反应,生成氮气和水。
催化剂起到催化剂剂的作用,加速反应的进行。
4. 尾气处理系统:尾气处理系统由尾气管、催化剂和其他附件组成。
尾气从发动机排出后,通过尾气管进入SCR系统。
在SCR系统中,尿素溶液喷入尾气中,与NOx发生反应,减少其排放。
处理后的尾气中,大部分的NOx已被转化为氮气和水,减少了对环境的污染。
SCR系统的工作原理是基于尿素溶液和催化剂的配合作用,通过选择性催化还原反应将NOx转化为无害物质。
它是一种高效、可靠的尾气处理技术,被广泛应用于柴油发动机和其他需要减少NOx排放的领域。
通过SCR系统,我们可以有效地保护环境,减少空气污染。
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电子控制技术在柴油发动机上的成功应用,不仅解决了柴油发动机本身存在的许多缺陷(如污染严重、噪音大等),而且也推动了柴油发动机技术的快速发展,其中尤其是共轨技术以“压力+时间”的双重控制特点,实现了柴油发动机控制技术的高精度和先进性,既保留了柴油发动机动力大、油耗低的优点,也实现了柴油发动机的排放达到欧Ⅲ标准要求的目标。
但随着世界对发动机排放法规的不断严格,柴油发动机的排放处理技术成了当前发展柴油发动机技术的核心,仅仅通过优化发动机本身结构达到优化燃烧改善排放的方法如采用多气门、高的燃油喷射压力、改善进气涡流等,已无法满足更苛刻的排放法规要求,因此目前更多的是采用发动机排放后处理技术与优化燃烧系统相结合,来满足更高的排放要求。
柴油发动机的排放控制主要是对排放中的PM和NOx的处理。
控制PM排放的措施有氧化催化器(可溶性颗粒物)、颗粒捕集器(固体颗粒物)。
而研究开发中的柴油机NOx后处理方法有选择性非催化还原SNCR、选择性催化还原SCR、非选择性催化还原NSCR和吸附还原催化剂以及最新提出的等离子体-催化转化技术——低温等离子体技术具有同时去除NOx和颗粒物PM的潜力。
目前,国内的几家大型柴油机厂大都通过机内净化降低碳烟,然后利用SCR系统降低NOx排放的方法来满足国Ⅳ排放法规对碳烟和NOx的限制。
1高压共轨柴油发动机的SCR系统
1.1SCR系统的构成
SCR系统的作用是去除柴油发动机排气中的NOx。
系统采用尿素作还原剂(又名添蓝),在选择性催化剂的还原作用下,NOx被还原成氮气和水。
SCR 系统包括:尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。
共轨柴油发动机的催化消声器可以是箱式或桶式,内部装有SCR催化器和消声器管路,表层的不锈钢板下的隔热材料,保证使用过程中的边面温度不会过高。
尿素溶液储存罐用于储存尿素溶液,集成有液面高度和温度传感器。
其内部装有化冰热交换装置,利用柴油机冷却水的热量进行化冰。
出液口内部装有粗滤器,以防大于0.1mm的大颗粒进入喷射系统。
计量喷射泵总成包括计量喷射泵和控制器。
泵的作用是以一定的压力输送尿素溶液。
控制器的作用是通过CAN总线与柴油机ECU通讯,获取柴油机运行状态信息和SCR系统上的各种传感器的数值,根据事先标定好的各种脉谱,适时计算柴油机实际工作情况下SCR系统的尿素喷射量,从而使柴油发动机排气中的NOx成分被精确还原。
由于泵的吸力和自动排空能力有限,泵的进液口距罐底面垂直距离不能超过700mm,平面距离不能超过10m。
尿素喷嘴的作用是按照控制器的指令来进行尿素溶液的喷射。
喷嘴的主体由不锈钢材料制成,安装在排气管上。
冷却液电磁阀是为系统化冰服务的。
当电控单元通过尿素温度传感器感应到尿素温度较低,可能会出现结冰的情况,那么控制器将打开加热水电磁阀。
热的柴油机冷却液就会顺着管道流向储存罐和泵内置的热交换器,这些地方的冰就会迅速融化。
阀体上一般标有流动方向,安装时请注意安装方向。
SCR系统示意图如图1所示。
用于高压共轨柴油发动机的SCR系统组成如图2所示。
1.2SCR系统的工作原理
在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括:尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NOx在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。
其主要化学方程式如下:
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O
SCR系统的工作过程是:当车辆的钥匙开关打到ON挡的时候,控制器(ECU)开始通电,与此同时尿素计量泵开始转动,从尿素储存罐中抽吸尿素溶液,前期计量泵以最大工作压力进行工作,目的是快速建立压力,当泵腔中的压力达到5bar后,计量泵将由ECU进行闭环控制,保持泵腔的压力,用于尿素喷嘴的冷却和喷射。
当转速和排气温度达到预先标定好条件后,尿素喷嘴才会喷射尿素溶液。
尿素溶液的喷射量由ECU根据柴油机的工况、催化器温度和环境状态来精确计量。
尿素溶液被喷射到排气管中,与柴油机排气进行均匀混合并进行化学反应,净化排气。
由于尿素溶液在气温低于-11℃的时候会结冰,为了保证系统在低温时候的正常使用,系统配置有化冰功能,化冰的热源来源于柴油机的冷却水。
当电控单元通过尿素温度传感器感应到尿素溶液温度较低,可能会出现结冰的情况,那么ECU将打开加热水电磁阀。
热的柴油机冷却液就会顺着管道流向尿素储存罐和尿素计量泵内置的换热器,这些地方的冰就会迅速融化。
由于冷却液管道和尿素胶管扎在一起,外套保温管,所以尿素管道内部的冰也会同时融化。
1.3SCR系统的布置设计
SCR系统混和管的布置设计对SCR载体内的化学反应有很大的影响。
在国Ⅳ柴油机的开发过程中,相当多的工作是对混和管进行优化设计,包括管道的几何形状、尿素喷射装置的位置和喷射角度等。
对管道的几何形状、尿素喷射装置的位置及喷射角度进行优化设计,从而保证在混和管路不出现粒子撞壁后的结晶。
通过对SCR载体入口速度均匀性和整个载体的压力损失情况进行计算分析,保证载体入口速度分布均匀,整个系统产生较小的压力损失。
通过计算优化排气管道形状以及喷射位置和喷射角度,避免尿素水溶液撞壁出现沉积,堵塞管路。
利用数值模拟研究这些过程,可以优化混和管路的设计和尿素喷射装置的布置,从而优化SCR系统的布置,预测催化效率,减少试验成本。
2应用SCR技术的优缺点分析
柴油发动机的排放控制主要是对排放中的PM和NOx的处理。
处理方案一是先在发动机内处理NOx,再处理PM;或者两种都进行后处理。
最后这种方法存在一个污染源回收的处理问题。
没有EGR系统,在发动机内处理NOx是非常困难的,并且燃油消耗更高。
因此,一般多采用在发动机机内减少PM排放,在废气中处理NOx。
(1)目前在废气中处理NOx采用的是SCR处理技术,即:利用尿素溶液(水溶液浓度为32.5%±0.5%),在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质,将NOx(主要是NO)还原为N2和H2O。
它无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险,但有腐蚀性,必须使用特殊的容器储存。
(2)SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制,尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配,在保证降低NOx的同时,不能超过份量。
尿素的喷入量过少,则达不到应有的处理水平,尿素的喷入量过多,则会使多余的氨气排入大气,导致新的污染。
所以,必须要有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度的尿素喷射装置。
而且尿素消耗较快,定期添加尿素的责任也必须由用户来完成。
(3)使用SCR后不但要增加SCR本身装置的重量,另外还要增加一个尿素溶液箱和尿素溶液。
汽车会损失一部分的有效载荷。
(4)SCR作为一个新的后处理技术,因购置、操作和保养费用高、需要加一套较为复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等等原因,在车用柴油机上还没有得到大范围的推广。
(5)必须保证行驶区域内对尿素需求的供应,需要车载诊断,并需要自觉及时地加尿素。
在SCR技术的应用方面,目前已基本解决尿素的储存、注入和喷射策略等技术问题,使用耐久性好,但还需进一步解决降低SCR装置以及尿素加注站的成本等问题。
3SCR系统使用注意事项
SCR系统是一个自动控制的系统,当车辆的钥匙开关处于ON挡,车辆电压正常,相关管路连接正确,系统将在控制器的指挥下自动排空、自动化冰、自动喷射等,不需人为干预。
SCR系统基本免维护,只要加注符合标准要求的尿素,系统内部终身免维护。
用户只要做的就是保持系统外表干净,电器接头干燥即可。
避免尿素储存罐中尿素溶液液位低于最低液位的情况下工作,因为喷嘴需要使用尿素溶液来冷却,所以储存罐中的尿素溶液过少的话会使喷嘴冷却不足,从而导致喷嘴损坏。
SCR系统在发动机停机后,计量喷射系统要抽干管道中的残液,以防结晶堵塞,所以点火开关关闭一分钟后再断开蓄电池总开关。
SCR系统的故障暂时不影响发动机的正常工作,但不能故障持续时间过长。
因为SCR系统不正常工作或停止运行时,车辆排放将不能达到标准而污染环境。
如果故障持续时间过长,电控系统将降低发动机的功率。
SCR系统出现故障时,SCR故障指示灯会点亮。
SCR系统的维护保养严格按发动机厂家的规定执行。