柴油发动机SCR排气后处理装置技术要求和试验方法

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用1. 引言1.1 SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用是一种先进的尾气净化技术，可以有效降低柴油机尾气中的氮氧化物（NOx）排放。

SCR技术通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而实现尾气的净化。

SCR技术在柴油机尾气后处理中发挥着至关重要的作用，不仅能够满足环保法规对尾气排放的要求，还可以提高柴油机的燃烧效率和性能。

在现代柴油机尾气净化领域，SCR技术已经被广泛应用。

无论是商用车辆、工程机械还是发电设备，都可以通过装配SCR系统来实现尾气排放的降低。

尤其是在需要高效、长时间运行和高负荷工作的柴油机领域，SCR技术更是不可或缺的一项技术。

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用具有显著的环保和经济效益，可以有效减少有害气体排放，提高柴油机的燃烧效率，并延长柴油机的使用寿命。

随着环保法规的不断加强和科技水平的不断提升，SCR技术在柴油机尾气后处理领域的应用前景将会更加广阔。

2. 正文2.1 介绍SCR技术的原理和工作机制SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的成熟技术。

其原理是通过在尾气中喷射尿素水溶液（也称为尿素溶液）或氨气，并将其与尾气中的NOx化合物在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx还原成无害的氮气和水蒸气。

SCR技术的工作机制可以分为两个主要步骤：尿素水溶液或氨气在SCR催化剂上催化分解，生成氨气（NH3）；生成的氨气与尾气中的NOx在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx转化为氮气和水蒸气。

反应的整个过程在SCR催化剂的加速作用下进行，从而有效降低柴油机尾气中的NOx排放。

SCR技术的原理和工作机制既简单又高效，是目前公认最有效的降低柴油机尾气NOx排放的方法之一。

通过合理设计SCR系统，可以实现高效净化尾气，保护环境同时确保柴油机性能和燃油经济性。

《柴油车排气后处理装置技术要求和试验 方法》 （征求意见稿）编制说明中国汽车技术研究中心2008 年 1 月《柴油车排气后处理装置技术要求和试验方法》( 征 求 意 见 稿 ) 编制说明1. 标准制定工作概况1.1 任务来源 环保行业标准 《柴油车排气后处理装置技术要求和试验方法》 的制定任务, 来源于国家环保局 2006 年环保标准增修订计划（序号 87、统一编号 1381） 。

由 中国汽车技术研究中心承担本标准的主要起草编制任务。

本环保行业标准首次制 定，将由国家环保局提出和发布。

1.2 目的 为贯彻 《中华人民共和国环境保护法》 和 《中华人民共和国大气污染防治法》 ， 防治机动车污染物排放对环境的污染，改善环境空气质量，制定本标准。

根据我国柴油车的实际发展状况以及排放污染控制的实际需要， 为了尽早结 束要达到国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ以及国Ⅴ柴油车排放阶段标准而采用了排气后处理装 置，但无排气后处理装置评价方法标准的状况，使我国柴油车排气后处理装置评 价要求有据可依。

本标准对加装了排气后处理装置的柴油车， 提出了排气后处理装置的技术要 求并规定了试验方法，以限制不符合要求的排气后处理系统装车使用，旨在提高 我国柴油车污染物排放控制的技术水平，降低柴油车排气污染，保护环境。

2. 国内外标准概况及本标准制定依据2.1 国内外标准概况 国外早在上世纪七、 八十年代就开始对柴油车排气后处理装置的试验方法进 行了研究。

DOC 是目前全世界道路和非道路柴油机应用最广泛的排气后处理装 置，30 年来全世界已有 1000 万辆柴油车安装了 DOC，120 万辆在用柴油车改造 加装了 DOC。

全世界有 100 万个 DPF 安装在新生产的轿车上，20 万个 DPF 加 装到在用车改装项目上。

为了满足这个应用，研究机构、企业进行大量的研究，形成了一些企业技术 规范，还有瑞士的 VERT 和美国加州的 RVP。

柴油车后处理装置评价试验方法概述任美林1，李军1，方茂东2，李孟良2，胡毅2，陈虎1 1天津索克汽车试验有限公司，2中国汽车技术研究中心[摘要]本文对于柴油车后处理装置评价试验方法进行了综述，结合国内的实际情况重点讨论了对柴油车后处理单元DOC 、DPF 和SCR 的评价试验方法。

本文添补了我国在柴油车排气后处理装置试验评价领域的技术空白，为柴油车排气后处理装置的认定提供了一种可供选择、相对省时省力的方法，同时也为相关技术和产品的研发提供了技术支撑。

关键词：柴油车，后处理，DOC ，DPF ，SCROverview of Measurement Methods for Diesel AftertreatmentDevicesRen Meilin 1，Li Jun 1，Fang Maodong 2，Li Mengliang 2，Hu Yi 2，Chen Hu 11Tianjin SwARC Automotive Research Laboratory ，2China Automotive Technology andResearch Center[Abstract] The paper is overview of measurement methods for diesel aftertreatment devices. It focuses on measurement methods for diesel aftertreatment devices meet to china’s stage IV and V emission. And there will be greater market demand for the after-treatment devices.Key words ：Diesel vehicle ，Aftertreatment ，DOC ，DPF ，SCR 1引言根据中国排放法规进展规划，我国可能在2010年在全国范围内对轻、重型柴油车实施四阶段排放法规。

SCR技术在柴油机尾气后处理上运用探究摘要：现阶段，大气污染问题越来越严重，尾气排放所带来的污染问题也成为了有关部门关注的焦点。

针对于柴油机的尾气排放，相关部门也出台了相关的政策法规进行规范和限制。

因此为了契合于国家规定的排放要求，必须要全面推广柴油机尾气后处理技术。

从当前技术发展与应用情况来看，选择性催化还原技术（SCR）是当前应用范围最广泛的尾气后处理技术。

这种处理技术的性价比非常高，能够对柴油机的排放进行精准控制，与传统的EGR技术相比有着明显的优势。

鉴于此，下文中将对该技术的具体应用进行详细介绍。

关键词：SCR技术；柴油机；尾气后处理引言现阶段，在社会经济发展水平不断提升的情况下，我国的汽车保有量持续上升，汽车市场也由此实现了飞速发展。

无论是在生产和日常生活中，汽车都为我们带来了极大的便利，在经济发展当中，汽车扮演着不可获取的重要角色。

但是在汽车全面普及的情况下，其尾气排放所带来的污染问题也是不容忽视的。

汽车尾气当中主要的污染气体为NOx以及其余一些燃烧不充分的气体，对于柴油发动机来说，在尾气排放处理上也是主要针对于NOx气体，通过相应的技术进行处理。

目前，SCR技术是柴油发动机尾气后处理应用非常广泛的一种技术，下文中笔者将对该技术进行详细的分析与论述。

一、EGR技术概述在SCR技术没有全面普及之前，柴油机尾气排放处理技术主要使用的是EGR技术。

EGR技术同样是减少尾气当中NOx的排放，其主要原因就在于废气当中的二氧化碳。

发动机当中排出来的废气在进气管中和其他气体进行混合，之后进入到气缸当中进行燃烧。

由于废气当中的二氧化碳成分无法完全燃烧，降低了氧气在混合气体当中的占比，进而减少NOx的生成。

EGR 技术的核心在于让废气再次参与燃烧以减少NOx的生成，但是废气与燃料的混合会导致燃料气体的成分发生改变，进而增加了很多不确定因素，影响发动机的正常工作。

随着技术的不断发展与进步，EGR技术开始逐渐被淘汰，更先进的SCR技术成为了柴油机尾气后排放的主要应用技术。

探讨柴油机尾气后处理技术及电气系统验证柴油机作为一种广泛应用的发动机，因其高效、耐用等特点而备受欢迎。

但是，柴油机的尾气中含有有害物质如氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）等，对环境和人类健康造成威胁，因此需要通过尾气后处理技术进行净化。

目前，柴油机尾气后处理技术主要包括选择性催化还原（SCR）技术、颗粒物捕集器（DPF）技术、氧化催化反应（DOC）技术等。

SCR技术是通过加入尿素溶液使NOx在催化剂上还原为氮和水，从而减少NOx排放；DPF技术利用陶瓷或金属纤维过滤器过滤颗粒物，通过定期再生去除PM；DOC技术则是利用铂、钯等催化剂在高温下将有害物质转化为无害物质。

另外，近年来，随着电气化和智能化技术的发展，电气系统验证也成为了尾气后处理技术的重要组成部分，主要是通过模拟、仿真、测试等方法验证尾气后处理系统在各种情况下的性能和安全性。

这些技术使得柴油机尾气后处理系统不仅能够高效净化尾气，还能满足低能耗、低排放等现代化要求。

然而，柴油机尾气后处理技术的应用还存在一些问题。

例如，SCR技术需要配合尿素添加剂，增加了使用成本；DPF技术需要定期进行再生，可能造成燃油的浪费；DOC技术则不能有效去除PM。

此外，电气化和智能化技术对高技术人才的需求也较高，增加了成本和管理难度。

总的来说，柴油机尾气后处理技术的发展是必要的，有望在未来实现低能耗、低污染的环保发展目标。

同时，应该进一步完善现有技术，并积极推行电气化和智能化技术，提高整体性能和管理效率。

为了解决柴油机尾气排放问题，各国政府和企业陆续推出了各种尾气排放标准和限制措施。

例如，欧洲引入了欧洲二、三、四、五、六标准，要求柴油机汽车NOx、PM等有害物质的排放量不断降低。

美国也制定了EPA标准，对排放有严格规定，不符合标准的车辆将被检查和处罚。

随着环保意识的不断提高，世界范围内的尾气排放标准和限制措施也将不断加强。

除了政策要求之外，企业也在尝试各种尾气后处理技术以满足用户需求。

绿色发展 和谐共赢广西玉柴机器股份有限公司Guangxi Yuchai Machinery Co., Ltd.SCR系统测试标定过程介绍广西玉柴机器股份有限公司密级： 版权归广西玉柴机器股份有限公司所有目录1、SCR系统开发流程 2、零部件性能测试 3、YCDCU2.0 控制策略 4、YCDCU2.0标定方法 5、系统抗结晶能力检查1版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27目录1、SCR系统开发流程 2、零部件性能测试 3、YCDCU2.0 控制策略 4、YCDCU2.0标定方法 5、系统抗结晶能力检查2版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27YCDCU2.0标定方法1、系统选型: 喷射系统， 喷射系统，载体、 载体、涂层， 涂层，传感器， 传感器， DCU，管路， 管路，防冻液电磁阀等 2、零部件性能测试 3、DCU排放标定 4、故障和OBD标定 5、可靠性测试 5、三高标定 6、整车试验 7、用户试验 8、SOP3 版权归广西玉柴机器股份有限公司所有 2010-05-27目录1、SCR系统开发流程 2、零部件性能测试 3、YCDCU2.0 控制策略 4、YCDCU2.0标定方法 5、系统抗结晶能力检查4版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 计量喷射泵通讯、 计量喷射泵通讯、性能测试 – 传感器通讯测试添蓝罐传感器、NOx传感器、 温度传感器– 催化消声器性能测试催化剂性能、流场均匀性、 阻力测试、传感器位置合 理性 －防冻液电磁阀性能测试5版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试 催化消声器性能测试： 消声器性能测试：催化器和剂性能测试 Q/YC 3082—2010《SCR催化器性能及耐久 性试验规范》6版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试催化器和催化剂性能测试 (动态测试法）7版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试催化器和催化剂性能测试 (稳态测试法）8版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试流场均匀性测试、9版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试流场均匀性测试（简易法）10版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试传感器位置合理性测试11版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试传感器位置合理性测试350 300 250 200 温度 150 100 50 0 0 100 200 300 400 500 600 700 催化器前温度不同位置对比催化器体上 排气管上催化器后温度不同位置对比 时间 350 300 250 温度 200 150 100 50 0 0 12 100 200 300 400 时间 500 600 700 800催化器体上 排气管上版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27零部件测试– 催化消声器性能测试传感器位置合理性测试不同位置NOx传感器测量值对比1400 1200 1000 NOx（ （ppm） 800 600 400 200 0 1000 -200催化器体 排气管上20003000 时间40005000600013版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27目录1、SCR系统开发流程 2、零部件性能测试 2、YCDCU2.0 控制策略 5、YCDCU2.0标定方法 6、系统抗结晶能力检查14版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-272、氨催储控制器\Ammonia storage controller版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27氨的存储与释放规律\ammonia absorption and desorption character版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27氨存储量的影响 氨存储量的影响因素 的影响因素\influence factor of ammonia storage amount版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27氨存储量极限（ 氨存储量极限（limit of ammonia storage amount)版权归广西玉柴机器股份有限公司所有2010-05-27催化器的动态转化效率与氨的存储量的关系\relation between SCR dynamic efficiency and ammonia storage amount动态转化效率同温度的关系版权归广西玉柴机器股份有限公司所有 2010-05-27催化器的催化器的动态动态动态转化效率与氨的存储量的关系转化效率与氨的存储量的关系\relation between SCR dynamic efficiency and ammonia storage amount版权归广西玉柴机器股份有限公司所有动态反应效率和催化器的温度，，空速和氨的存储量有关. SCR动态反应效率和催化器的温度版权归广西玉柴机器股份有限公司所有SCR控制策略计量版权归广西玉柴机器股份有限公司所有22NOx 预测模型\NOx forecastmodel发动机NOx排放模型功能结构版权归广西玉柴机器股份有限公司所有计量版权归广西玉柴机器股份有限公司所有24计量版权归广西玉柴机器股份有限公司所有25计量版权归广西玉柴机器股份有限公司所有26目录1、SCR 系统开发流程2、零部件性能测试3、YCDCU2.0 控制策略4版权归广西玉柴机器股份有限公司所有27、YCDCU2.0标定方法5、系统抗结晶能力检查使用不带氧化段（（AMOX）的SCR催化器1、使用不带氧化段2、ESC和ETC Nox标定目标为法规限制的80~90%，ESC循环<10ppm NH3 ETC循环NH3平均值<25ppm版权归广西玉柴机器股份有限公司所有281、先进性发动机万有特性测量先进性发动机万有特性测量，，记录转速记录转速、、扭矩扭矩、、排气流量气流量、、燃油消耗量燃油消耗量、、Nox 浓度浓度、、中冷后进气压力和温度和温度（（台架和CAN ）、CAN 输出扭矩2、设定SCR 催化器体积催化器体积、、催化器反应特性MAP3、设定催化器效率设定催化器效率，，估算ESC 结果结果，，填上目标转化版权归广西玉柴机器股份有限公司所有29效率4、进行B 转速动态加载试验转速动态加载试验，，修改高低温控制切换温度和停喷喷射保持系数度和停喷喷射保持系数，，将Nox 控制为单峰控制为单峰，，控制氨泄漏<20ppm测试，，检查Nox和NH34、ETC测试5、先标定小功率后标定大功率版权归广西玉柴机器股份有限公司所有305006007008009002000250030003500CAN_nEngSpeed_mn Uds_volDosingRate_m nScr_tCat_mn ENG_qEng_mn NOx NH3版权归广西玉柴机器股份有限公司所有310100200300400050010001500010020030040050060012141680010001200NOx 290/300 ppmT_after ℃Torque Nm版权归广西玉柴机器股份有限公司所有32024681002004006000100200300400500600NH3_290 300 ppm3035404580010001200NOx 260/270 ppm T_AFTER ℃TORQUE Nm T_TUBO_ONH3_260 270 ppm版权归广西玉柴机器股份有限公司所有33051015202502004006001002003004005006007008004050607080901002004006008001000NOx 260/270 ppm NOx 270/280 ppm NOx 280/290 ppm NOx 290/300 ppm NH3_260 270 ppm 版权归广西玉柴机器股份有限公司所有34动态加载试验调整动态加载试验调整，，一般切换温度为280~2900102030-400-200-203080130180230280330380NH3_270 280 ppmNH3_280 290 ppm NH3_290 300 ppm目录1、SCR 系统开发流程2、零部件性能测试3、YCDCU2.0 控制策略4版权归广西玉柴机器股份有限公司所有35、YCDCU2.0标定方法5、系统抗结晶能力检查按照企业标准Q/YC 3110—2012》系统发动机排气管添蓝结晶考核试验规范》《SCR系统发动机排气管添蓝结晶考核试验规范版权归广西玉柴机器股份有限公司所有36版权归广西玉柴机器股份有限公司所有37项目1、结晶量要求≤3g ，超过则表明发动机达不到抗结晶要求。

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术，即选择性催化还原技术，是一种将尿素溶液喷射到尾气中与氮氧化物（NOx）进行化学反应的技术。

在SCR反应器中，尿素溶液与NOx发生化学反应，生成氨气和水蒸气，氨气与NOx在催化剂作用下发生还原反应，将NOx还原为无害的氮气和水。

SCR技术是目前降低柴油机尾气排放中最有效的一种方法之一，其工作原理简单、效果显著，因此得到了广泛的应用。

SCR技术在柴油机尾气后处理中的应用主要包括SCR反应器、尿素喷射系统和催化剂等部分。

SCR反应器是将尿素溶液与尾气进行混合反应的装置，尿素喷射系统用于控制尿素溶液的喷射量和喷射时间，确保SCR反应的良好进行，而催化剂则是SCR反应的关键部分，它能够加速SCR反应的进行，提高反应效率。

通过这些部分的协同作用，SCR技术可以有效降低柴油机尾气排放中的氮氧化物（NOx）。

SCR技术在柴油机尾气后处理中的应用具有多方面的优势。

SCR技术可以在较宽的温度范围内工作，适应不同工况下的尾气排放要求。

SCR技术对油品质量要求较低，不会受到硫等杂质的影响，因此适用范围较广。

SCR技术可以有效降低NOx的排放，减少对大气环境的污染，符合环保政策的要求。

SCR技术在柴油机尾气后处理中有着广阔的应用前景。

未来，随着技术的不断进步和环保政策的不断加强，SCR技术在柴油机尾气后处理中的应用将会更加广泛。

随着柴油机的不断发展，其工作温度和排放要求也会不断提高，SCR技术将会更好地适应这些要求。

越来越多的国家和地区将加大对尾气排放的控制力度，SCR技术将成为降低柴油机尾气排放的重要手段。

随着新能源技术的不断发展，SCR技术也将与其他环保技术相结合，形成更加完善的尾气处理系统，为环境保护事业做出更大的贡献。

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是一种常用于柴油机尾气后处理的技术。

它通过在尾气中注入尿素溶液来减少氮氧化物（NOx）的排放，以满足环保要求。

SCR技术具有高效、可靠、低成本等特点，在柴油车辆中得到广泛应用。

SCR技术的原理是尿素在催化剂的作用下与尾气中的NOx发生化学反应，生成氨气和二氧化碳。

氨气与NOx反应生成氮气和水蒸气，从而达到降低尾气中NOx含量的目的。

这种选择性的催化还原过程可以在较低温度下进行，使得SCR技术在冷启动和城市交通等条件下具有良好的性能。

SCR技术在柴油机尾气后处理中的应用已经得到了广泛验证。

在柴油车辆中，SCR系统通常由尿素喷射装置、催化剂和尿素溶液储存器等组成。

尿素喷射装置会根据发动机的负荷和转速等参数来控制尿素溶液的喷射量，以满足不同工况下的排放要求。

催化剂通常使用铁、铜等金属的组合，以提高氮氧化物的催化还原效率。

SCR技术还可以和其他尾气净化技术相结合，以达到更好的净化效果。

柴油车辆中常常同时使用颗粒捕集器（DPF）和SCR系统。

颗粒捕集器可以捕集并降低柴油机尾气中颗粒物的排放，而SCR系统可以降低氮氧化物的排放。

这种组合可以达到更严格的排放标准，特别是在城市交通等条件下。

SCR技术的应用还面临着一些挑战和问题。

尿素溶液的储存和供应需要涉及额外的设备和成本。

尿素溶液有一定的挥发性，需要定期加注和补充，这对用户来说可能不太方便。

SCR系统对催化剂的要求较高，需要使用高效并且耐久的催化剂，以保证系统的工作稳定性和长寿命。

SCR系统的效果也受到催化剂的温度和化学反应速率的影响，对柴油机的工作条件有一定要求。

SCR技术在柴油机尾气后处理中具有重要的应用价值。

它能够有效降低柴油机尾气中的氮氧化物排放，并满足环保要求。

虽然SCR技术在实际应用中还面临一些挑战，但它的高效性和可靠性使得它成为柴油机尾气净化的重要技术之一。