[发明专利]一种基于柴油机排气中NO2

权利要求书

1.一种基于柴油机排气中NO₂比例计算的尿素喷射量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采集数据，在SCR入口处获取NO₂/NO_x的比例

在发动机后处理SCR入口处加工采样孔，利用台架的直采排放仪设备同时测量发动机万有特性中全部运行工况NO与NO_x(主要由NO与NO₂组成)的ppm浓度值，

NO₂的比例则可计算为1-NO/NO_x；

步骤2：NOx与NH3的化学反应

标准反应：4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂0

快反应：4NH₃+2NO+2NO₂→4N₂+6H₂0

慢反应：8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂0

步骤3：建立模型

假设有NO_X的摩尔数是m，NO₂/NO_X体积比例为r，

则NO₂摩尔数＝mr；NO摩尔数＝m(1-r),

通过步骤1中SCR上游NO_x传感器得到NO_x的质量流量，通过当前工况的尿素与NOx质量的消耗比例，即可计算出当前需求尿素喷射量；

步骤4：得出结果

当NO₂/NO_x比例r≤50％时，喷射尿素的质量为NOx质量的2倍，

当NO₂/NO_x比例r＞50％时，喷射尿素的质量为NO_x质量的1.33(1+r)倍。

2.根据权利要求1所述的一种基于柴油机排气中NO₂比例计算的尿素喷射量计算方法，其特征在于：NH₃的摩尔质量MNH₃＝17.03g/mol，NO_x的摩尔质量为MNO_x＝46.01g/mol，市面上售卖的尿素水溶液浓度为32.5％，尿素水溶液的质量为NH₃质量的5.425倍。

3.根据权利要求1所述的一种基于柴油机排气中NO₂比例计算的尿素喷射量计算方法，其特征在于：快反应的反应速度是慢反应的约17倍，所以当NO与NO₂同时存在时，只考虑快反应。

4.根据权利要求1所述的一种基于柴油机排气中NO₂比例计算的尿素喷射量计算方法，其特征在于：

当r≤50％时，NO₂的摩尔数小于NO。首先进行快反应，消耗掉全部的NO₂，然后多余的NO与NH₃进行标准反应；快反应与标准反应中，消耗的NH₃的摩尔数与NO_X的摩尔数比值＝m/m＝1；

则NH3与NO_X的质量比＝m*MNH3/m*MNO_X＝0.37，

则尿素与NO_X的质量比＝0.37*5.425＝2。

5.根据权利要求1所述的一种基于柴油机排气中NO₂比例计算的尿素喷射量计算方法，其特征在于：

当r50％时，NO₂的摩尔数大于NO。因此先进行快反应，后进行慢反应；

按照快反应计算，NO消耗完时剩余的NO₂摩尔数为(2mr-m)，然后NO₂按照慢反应进行，NO₂与NH₃的消耗比例为6:8，

综合考虑快反应与慢反应，则NH₃与NO_X的质量比＝(2/3)m(1+r)*MNH₃/m*MNO_X；

则NH₃与NO_X的质量比＝(2/3)(1+r)*(17.03/46.01)＝0.246(1+r)，

尿素与NO_X的质量比＝5.425*0.246(1+r)＝1.33(1+r)。