柴油發(fā)動機(jī)后處理系統(tǒng)的選擇性催化還原系統(tǒng)

柴油發(fā)動機(jī)后處理系統(tǒng)的選擇性催化還原系統(tǒng)

為了滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)的應(yīng)用使得汽車系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，對于重型柴油車的影響更為嚴(yán)重。歐6排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺和實(shí)施，以及汽車動力學(xué)特性都要求設(shè)計(jì)更為先進(jìn)的控制系統(tǒng)，而這樣的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要一個(gè)基于模型的控制方法。

早期提出的三元催化轉(zhuǎn)化器由于無法更好地轉(zhuǎn)化NOx和PM而已經(jīng)逐漸被淘汰。為了滿足更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，SCR應(yīng)運(yùn)而生。SCR是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3、液氨、尿素）來“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應(yīng)，并生成無毒、無污染的N2和H2O。

為了控制還原系統(tǒng)中尿素的注入量，同時(shí)防止除氮過程中氨氣泄漏，基于控制決策建立了一個(gè)新穎的選擇性催化還原系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括一個(gè)用于處理已知設(shè)備狀態(tài)的前饋控制器（FFC）和一個(gè)用于減少由改變參數(shù)、干擾所造成影響的反饋控制器（FBC）。介紹了基于固定尿素注入量、固定NOx/尿素比建立的前饋控制器。通過仿真發(fā)現(xiàn)，基于固定NOx/尿素比的前饋控制模型工作效率最優(yōu)，脫硝處理率達(dá)到了90%，這預(yù)示著重型柴油機(jī)經(jīng)過調(diào)整后，不僅可以降低油耗，而且可以解決未來更加嚴(yán)格的排放法規(guī)所提出的難題。

WaseemA.Rasheedet al. EnergyEfficientTechnologiesforSustainability, 2013InternationalConference on,10-12 April 2013.

編譯：張利丹