梁 程

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某國(guó)五柴機(jī)油SCR后處理系統(tǒng)排放耐久性試驗(yàn)研究

梁 程

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于某國(guó)五柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用SCR后處理系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)定特殊工況，在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上，進(jìn)行SCR后處理系統(tǒng)耐久性試驗(yàn)，對(duì)比試驗(yàn)前后發(fā)動(dòng)機(jī)NOx及PM排放性能，計(jì)算排放劣化系數(shù)，判斷排放超出國(guó)五限值風(fēng)險(xiǎn)。

柴油機(jī)；SCR；耐久；劣化系數(shù)

引言

隨著環(huán)境問(wèn)題的日益突出，國(guó)家實(shí)施國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，面對(duì)嚴(yán)格的國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)內(nèi)凈化已無(wú)法滿足。應(yīng)用SCR技術(shù)路線降低NOx含量越來(lái)越廣泛。

本文針對(duì)帶有 SCR后處理系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性應(yīng)滿足《GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統(tǒng)耐久性要求及試驗(yàn)方法》的要求，評(píng)價(jià)后處理性能及其劣化情況，確定劣化修正值?？己撕筇幚硐到y(tǒng)零部件機(jī)械性能。

1 試驗(yàn)邊界條件

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

（1）測(cè)功機(jī)：扭矩誤差不大于所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)最

大扭矩的±1%；轉(zhuǎn)速誤差不大于所測(cè)值的±1%。

（2）油耗儀：測(cè)量誤差不大于所測(cè)量值的±1%。

（3）數(shù)據(jù)采集儀器：需要連續(xù)測(cè)量，測(cè)量頻率不小于10Hz。

（4）冷卻液恒溫設(shè)備：具有冷卻液流量控制裝置，溫度控制±1℃。

（5）燃油恒溫設(shè)備：柴油溫度控制在33±5°C范圍內(nèi)。

（6）排氣污染物的測(cè)量設(shè)備需滿足GB/T17691中規(guī)定的測(cè)量設(shè)備需達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 臺(tái)架布置

（1）進(jìn)排氣系統(tǒng)：按整車正常裝配布置。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)附件：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作有影響的必須帶上。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)：按整車正常裝配布置，增加測(cè)量SCR前溫度 。

1.3 試驗(yàn)條件

（1）冷卻液：采用軟水或發(fā)動(dòng)機(jī)所規(guī)定的冷卻液。不裝車用風(fēng)扇，由試驗(yàn)室吹風(fēng)和恒溫裝置控制冷卻液溫度。

（2）機(jī)油：機(jī)油牌號(hào)使用發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)定牌號(hào)，按規(guī)定加注量加注；

（3）燃料：使用國(guó)五柴油，柴油溫度控制在（33±5）°C范圍內(nèi)；

（4）試驗(yàn)室內(nèi)使用進(jìn)氣空調(diào)，溫度控制在（25±5）°C。

2 試驗(yàn)方法

（1）準(zhǔn)備一臺(tái)國(guó)五發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)架搭建，后處理按整車布置。然后按規(guī)定進(jìn)行磨合試驗(yàn)。

（2）暖機(jī)：30%額定轉(zhuǎn)速、50%負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，待發(fā)動(dòng)機(jī)出水溫度達(dá)到 85°C±5°C，機(jī)油溫度達(dá)到 75°C±5°C，暖機(jī)結(jié)束；

（3）暖機(jī)結(jié)束后，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)排放處理系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)前的初試排放性能測(cè)試；

（4）初始排放性能試驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行800h排放處理系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)，每個(gè)循環(huán)5小時(shí)，共160個(gè)循環(huán)，按《GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統(tǒng)耐久性要求及試驗(yàn)方法》試驗(yàn)工況進(jìn)行試驗(yàn)；

（5）排放處理系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)排放處理系統(tǒng)的復(fù)試排放性能測(cè)試；

（6）每200小時(shí)下可靠性臺(tái)架，上性能臺(tái)架進(jìn)行進(jìn)行后處理排放性能測(cè)試，并與上次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比；

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

此次排放后處理系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)共進(jìn)行了800小時(shí)，試驗(yàn)前后進(jìn)行了尾排排放測(cè)試，見(jiàn)下表：

表1 試驗(yàn)過(guò)程中尾排試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)前后尾排ESC、ETC的NOx值及PM值均滿足國(guó)五排放法規(guī)。

（1）劣化修正值：排氣污染物劣化修正值計(jì)算公式

△Gi=G1i-G0i，如果△Gi＜0，則取△Gi=0

△Gi：污染物劣化修正值，

G1i：試驗(yàn)結(jié)束污染物排放值，

G0i：試驗(yàn)開(kāi)始污染物排放值。

（2）確定NOx劣化修正值。按上述公式，計(jì)算出劣化修正值是試驗(yàn)前的30%。

PM劣化修正值為負(fù)值，PM劣化修正值取0。

（3）根據(jù)劣化修正值計(jì)算試驗(yàn)前后尾排NOx及PM測(cè)量值與修正值之和，結(jié)果均小于排放法規(guī)國(guó)五限值，滿足《GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統(tǒng)耐久性要求及試驗(yàn)方法》中劣化修正值的相關(guān)要求。

（4）尾排NOx劣化趨勢(shì)圖，顯示需要將近2倍耐久試驗(yàn)時(shí)間才會(huì)超出國(guó)五限值2g/kwh，排放劣化風(fēng)險(xiǎn)很小。

圖1 排放劣化性能趨勢(shì)

4 結(jié)論

按照試驗(yàn)要求的試驗(yàn)邊界條件，測(cè)試后處理數(shù)據(jù)，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)后處理排放水平。同時(shí)SCR后處理系統(tǒng)在試驗(yàn)前后，尾排ETC、ESC的NOx值及PM值均符合GB17691-2005排放法規(guī)國(guó)五限值，后處理排放性能劣化風(fēng)險(xiǎn)很小。

[1] GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統(tǒng)耐久性要求及試驗(yàn)方法.

[2] GB 17691-2005車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法.

[3] 周龍保.內(nèi)燃機(jī)學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社第三版 2011年.

Experimental study on the durability of SCRpost-treatment system in a chinaⅤdiesel engine

Liang Cheng
（Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

Based on a chinaⅤdiesel engine, the SCR aftertreatment system is applied to the engine bench, the durabiliy test of SCR aftertreatment system is carried out. the performance of NOx and PM are compared before and after the test, the emission exceeds the risk of to gou abroad.

diesel engine; SCR; durability; deterioration factor

U461.4

A

1671-7988 (2017)21-156-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.21.053

CLC NO.: U461.4

A

1671-7988 (2017)21-156-02

梁程，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心。