[发明专利]一种基于柴油机排气中NO2

说明书

本发明公开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，采集数据，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；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。提出一种模型，只需要测量发动机运行的不同工况下SCR入口处NO2/NOx的比例，即可计算得到尿素中NH3与NOx的消耗比系数facNOxtoNH3，能节省大量的试验成本。通过化学反应方程式以及NO、NO2与尿素中NH3的反应速度特性，直接计算得到当前工况条件下的尿素与NOx的消耗质量比，从而控制尿素实时喷射量。

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，特别涉及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。

背景技术

国六阶段，柴油车普遍采用SCR(选择性催化还原技术)路线，需要消耗尿素来减少尾气中的NOx排放。本发明旨在不通过后处理试验，直接基于SCR入口处NO2/NOx比例，通过化学反应速率以及后处理前NOx传感器测量的NOx质量流量，直接计算需求的尿素喷射量。

现有技术都是通过台架的SCR填充与清空试验，得到NOx与NH3的反应比例，此方法通过选择发动机全部运行的转速油门区域中至少25-30个稳态工况点，在每个工况点稳态运行过程中，清空SCR后按照固定尿素喷射量来喷射尿素，直到在后处理的ASC后通过设备检测出NH3泄露，才停喷尿素，再运行一段时间直到SCR内存储的NH3消耗完以后，计算喷射的尿素质量与消耗掉的NOx质量，得到当前工况下尿素与NOx的消耗比例。每个工况点需要占用试验室台架资源约4小时，总的运行时间至少约100-120小时，消耗试验室资源成本与时间成本都较大。

同时，由于后处理有ASC(氨逃逸催化器)，喷射的尿素中在出现NH3泄露之前，已经有相当一部分未与NOx化学反应的尿素被ASC消耗掉了，导致计算的结果中，所需的尿素与NOx消耗比例结果偏大，试验结果精度较低。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了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。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

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，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