第1期（总第228期) 2017年2月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
30
No.1(Serial No,.228)
Feb.2017
分子筛型 SCR 对车用柴油机排放改善的试验研究
张琳"，景晓军，刘欣源"，李腾腾
(1.中国汽车技术研究中心，天津300300；2.中国北方发动机研究所（天津），天津300400)
摘要：商用车荣油机多采用DOC十SCR的后处理系统来满足国IV、国V排放标准的要求，而不同类型SCR的催化特性对最终污录物排放影响电不网。试验获取了一支钢基分于筛型SCR，基于1台2.8L荣油机和一支基 SCR，运行了车用油机稳态循环(ESC)和瞬态排放循环(ETC)，研究并分析了其对荣油机污染物的减排特性。结果表明，相较于钒基SCR，运行ETC循环时分子筛型SCR对发动机NO，和PM排放的减排效率分别提升19%和 33%；分子型SCR对NO，的低温转化效率更高，且由于对排气流量不敏感，在高空速工况下其转化效率显著高于钒基SCR；分子筛型SCR对颗粒物个数的减排效率弱于优基SCR，达7%以上，客易将大质量题粒物分解为小质量颗粒物；两种SCR均对CO和HC其有一定的减排效果，减率可达20%左右，
关键词：选择性催化还原；柴油机；排放控制；转化效率；分子筛；催化剂 DOI: 10,3969/j.issn,10012222,2017.01,006
中图分类号：TK411.5
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)01-0030-05
氮氧化合物(NO,）)和颗粒物（PM)是柴油机的
主要排放污染物，由于两者此消彼长的关系，单纯靠机内净化技术使柴油机排放难以满足日益严格的排放法规-汀。通过机内和机外净化技术相结合来降低柴油机污染物排放已成为必然。为了满足国IV和国V排放标准的要求，国内的商用车小排量柴油机一般采用柴油氧化型催化剂(DOC)与选择性催化还原转化器(SCR)相结合的后处理系统，
SCR技术是在催化剂作用下，应用尿素溶液水解释放的NH：来还原NO，，从而降低排气中NO 含量。众多研究表明，SCR的催化转化效率与催化剂特性、排气温度、空速、氨氮比等因素密切相关，其中起燃温度是评价催化剂特性的重要指标[3-5]。前国内市场上的SCR多为钒基催化剂，这种催化剂的起燃温度在250℃C左右。但国内商用车柴油机有很大一部分时间在中小负荷工况运转，且市区中怠速工况较多，实际排气温度很低。这种情况下原有的SCR系统催化转化效率降低，后处理下游排气中的NO，含量难以符合法规要求")。因此开发低温催化性能更好的SCR系统成为尾气净化技术研究的重点之一。
分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连面形成孔径为分子大小的孔道，只有直径比孔径小的分子才能进
收稿日期：2016-11-30；修回日期：2017-02-17
人。分子筛型催化剂面容比大且具有更加出色的低温催化性能，因此受到了广泛关注。但到目前为止，对分子筛型催化剂的研究多在稳态模拟试验台上进行，基于真实发动机工况和排放测试循环的研究并不多见。
本研究获取了结构尺寸相同的钒基SCR和销
基分子筛型SCR各一支，并基于1台2.8L共轨增压柴油机分别运行了ESC和ETC排放试验循环。基于稳态和瞬态的数据结果，分析了分子筛型SCR 的减排特性及其影响因素。
试验装置和试验方法
试验选取了1台直列4缸、四冲程、水冷商用车柴油机作为研究对象，排气后处理系统采用DOC十 SCR方式布置。发动机主要参数和SCR参数见表1和表2，其中ZSCR代表分子筛型SCR，VSCR 代表钒基SCR，试验过程中均采用同一DOC。
试验设备包括交流电力测功机系统、AVL
AMAi60气态污染物分析仪、AVLSPC472颗粒物取样系统以及AVL489凝结式题粒计数器，试验装置布置见图1。利用本装置可以测定发动机排气中的COz,CO,HC,NO，等组分，也可以评价发动机排气中颗粒物质量和颗粒物数量的水平。
作者简介：张球（1989—），男，硕士，工程师，从事发动机排放相关研究；zhanglin2015@catarc.ac.cn。