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柴油车SCR系统尿素结晶优化方案研究
作者：江涛
来源：《山东工业技术》2017年第21期
摘 要：本文针对柴油车SCR后处理系统中出现的尿素结晶问题优化措施进行研究，提出了减小尿素喷射量、减小喷孔孔径、优化混合器结构、优化DOC出气口结构以及尿素水溶液添加剂等五项优化措施，并进行了试验验证。结果表明，五项措施均可以明显改善尿素结晶。 关键词：柴油机；SCR；尿素结晶 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.002 0 引言
2017年1月1日，全国全面实施第五阶段国家机动车排放标准。相比国四标准，新标准轻型车氮氧化物排放降低25%，重型车氮氧化物排放降低43%.为了满足此标准，多数主机厂在柴油车后处理方案上均采用了DOC与SCR系统，此方案在降低氮氧化物的同时不可避免的会出现尿素结晶的问题，图1为某柴油机车路试中出现的尿素结晶现象。 1 结晶机理
尿素在排气尾管中收到发动机排气温度的作用发生热解反应，产生氨气，反应过程如下： 从上述反应过程可以看出，若发动机SCR混合器中的温度长期在150～280℃的温度区间内，（异氰酸）发生副反应的几率很大。 2 优化方案与试验验证
因排气温度与排气流量主要取决于发动机本体，对于主机厂而言，变更发动机本体对发动机的各项性能影响较复杂，本文主要研究发动机本体以外的优化方案对尿素结晶风险的改善。 2.1 优化尿素喷射量
优化尿素喷射量为改善尿素结晶风险最直接的方式，在满足排放法规要求的同时，降低各个工况点的尿素喷射量以及氨存储量。
试验中使用某柴油机，在同一稳定工况点，尿素喷射量降低20mg/s，进行20小时台架尿素结晶对比试验，试验结果表明，尿素喷射量的降低对结晶风险的改善明显，如图2所示。 2.2 减小喷孔孔径
柴油车SCR系统尿素结晶优化方案研究
