某國五柴機油SCR后處理系統排放耐久性試驗研究

梁 程

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某國五柴機油SCR后處理系統排放耐久性試驗研究

梁 程

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于某國五柴油發動機，應用SCR后處理系統，通過設定特殊工況，在發動機臺架上，進行SCR后處理系統耐久性試驗，對比試驗前后發動機NOx及PM排放性能，計算排放劣化系數，判斷排放超出國五限值風險。

柴油機；SCR；耐久；劣化系數

引言

隨著環境問題的日益突出，國家實施國五排放標準，面對嚴格的國五排放標準，機內凈化已無法滿足。應用SCR技術路線降低NOx含量越來越廣泛。

本文針對帶有 SCR后處理系統發動機的耐久性應滿足《GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統耐久性要求及試驗方法》的要求，評價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零部件機械性能。

1 試驗邊界條件

1.1 試驗設備

（1）測功機：扭矩誤差不大于所測發動機最

大扭矩的±1%；轉速誤差不大于所測值的±1%。

（2）油耗儀：測量誤差不大于所測量值的±1%。

（3）數據采集儀器：需要連續測量，測量頻率不小于10Hz。

（4）冷卻液恒溫設備：具有冷卻液流量控制裝置，溫度控制±1℃。

（5）燃油恒溫設備：柴油溫度控制在33±5°C范圍內。

（6）排氣污染物的測量設備需滿足GB/T17691中規定的測量設備需達到的標準。

1.2 臺架布置

（1）進排氣系統：按整車正常裝配布置。（2）發動機附件：對發動機正常工作有影響的必須帶上。（3）發動機后處理系統：按整車正常裝配布置，增加測量SCR前溫度 。

1.3 試驗條件

（1）冷卻液：采用軟水或發動機所規定的冷卻液。不裝車用風扇，由試驗室吹風和恒溫裝置控制冷卻液溫度。

（2）機油：機油牌號使用發動機規定牌號，按規定加注量加注；

（3）燃料：使用國五柴油，柴油溫度控制在（33±5）°C范圍內；

（4）試驗室內使用進氣空調，溫度控制在（25±5）°C。

2 試驗方法

（1）準備一臺國五發動機，進行試驗臺架搭建，后處理按整車布置。然后按規定進行磨合試驗。

（2）暖機：30%額定轉速、50%負荷運轉發動機，待發動機出水溫度達到 85°C±5°C，機油溫度達到 75°C±5°C，暖機結束；

（3）暖機結束后，進行發動機排放處理系統可靠性試驗前的初試排放性能測試；

（4）初始排放性能試驗結束后，進行800h排放處理系統可靠性試驗，每個循環5小時，共160個循環，按《GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統耐久性要求及試驗方法》試驗工況進行試驗；

（5）排放處理系統可靠性試驗結束后，進行發動機排放處理系統的復試排放性能測試；

（6）每200小時下可靠性臺架，上性能臺架進行進行后處理排放性能測試，并與上次試驗數據進行對比；

3 試驗結果及分析

此次排放后處理系統可靠性試驗共進行了800小時，試驗前后進行了尾排排放測試，見下表：

表1 試驗過程中尾排試驗結果

試驗前后尾排ESC、ETC的NOx值及PM值均滿足國五排放法規。

（1）劣化修正值：排氣污染物劣化修正值計算公式

△Gi=G1i-G0i，如果△Gi＜0，則取△Gi=0

△Gi：污染物劣化修正值，

G1i：試驗結束污染物排放值，

G0i：試驗開始污染物排放值。

（2）確定NOx劣化修正值。按上述公式，計算出劣化修正值是試驗前的30%。

PM劣化修正值為負值，PM劣化修正值取0。

（3）根據劣化修正值計算試驗前后尾排NOx及PM測量值與修正值之和，結果均小于排放法規國五限值，滿足《GB20890-2007重型汽車排氣污染物排放控制系統耐久性要求及試驗方法》中劣化修正值的相關要求。

（4）尾排NOx劣化趨勢圖，顯示需要將近2倍耐久試驗時間才會超出國五限值2g/kwh，排放劣化風險很小。

圖1 排放劣化性能趨勢

4 結論

按照試驗要求的試驗邊界條件，測試后處理數據，掌握發動機后處理排放水平。同時SCR后處理系統在試驗前后，尾排ETC、ESC的NOx值及PM值均符合GB17691-2005排放法規國五限值，后處理排放性能劣化風險很小。

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

[2] GB 17691-2005車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法.

[3] 周龍保.內燃機學.機械工業出版社第三版 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股份有限公司技術中心。