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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NO_x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dSPACEControlDesk实验工具的基础上研究Urea-SCR系统的电子控制方案;利用NO_x传感器检测NO_x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NO_x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NO_x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NO_x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NO_x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NO_x排放降低量脉谱图、NO_x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NO_x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ControlDesk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范围,设计完成依靠dSPACE/Control Desk和dSPACE/Simulink软件对计量泵输入电压量进行控制以调节尿素的实时喷射量,在发动机SCR实验实时控制界面中使用。(5)后续实验中使用流量计记录实际喷射量,对控制还原剂喷射量对NO_x排放的降低效果进行研究,对几次NO_x排放试验进行分析,四次试验分别是原机排放,未加装SCR系统由DCU喷射尿素、加装SCR由DCU控制喷射尿素、加装SCR系统自主控制喷射尿素试验过程。后两次结果已达到欧Ⅳ标准排放指标,但通过自主控制尿素喷射对降低NO_x排放结果比DCU控制尿素喷射降低NO_x排放效果更佳,NO_x转化效率也最高。