[發明專利]發動機的SCR尾氣處理系統的尿素結晶檢試方法

有效

• 申請號: 201210272278.5
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN103573358A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 李坤;何翠蓮;宋晶晶;李國紅;張文明
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;桑傳標

技術領域

本發明涉及發動機的SCR尾氣處理系統，具體地，涉及一種發動機的SCR尾氣處理系統的尿素結晶檢試方法。

背景技術

如圖1所示，當發動機（尤其是柴油發動機）的SCR尾氣處理系統應用到整車上時，發動機的尾氣通過發動機排氣口1和排氣管2并經由設有尿素噴嘴4和霧化器7的排氣處理裝置前管段排放到排氣處理裝置5內，進行催化還原反應。其中，在排氣處理裝置5的前管段上，尿素溶液噴嘴4噴出根據發動機電控單元給出的尿素溶液噴射量，噴出的尿素溶液噴射到尿素溶液噴嘴4前方設置的格柵形狀的霧化器7（見圖2）上，從而使尿素溶液被霧化。其中，霧化狀的尿素溶液與尾氣混合并進入排氣處理裝置5內，在排氣處理裝置5中的高溫下，尿素溶液氣化產生氨氣并在催化器中與尾氣中的氮氧化物進行充分的選擇性催化還原反應，轉化成無害的氮氣和水由排氣處理裝置后管段排出，從而達到降低尾氣排放的目的。

但由于尿素溶液自身所特有的化學特性，其在不同工作溫度下生成的產物不同，從而造成由于車輛發動機使用工況的不同而會在在排氣處理裝置5的前管段上生成不同的產物，形成流體或結晶體，結晶體在尾氣的吹動下通常都堵塞到霧化器7的網眼上，從而影響霧化尿素溶液、尾氣及其混合氣體的通過性。通常而言，若堵塞面積占霧化器7的橫截面比超過一定值（例如40%）以上則會極大地影響SCR系統的功能。若這種流體或結晶體的生成量較多，則會影響尿素溶液的霧化和尾氣的通過性，進而造成SCR尾氣處理系統背壓增大，加大發動機功率損失，并且在很大程度上會影響尿素溶液的霧化質量，直接導致尾氣反應不完全，造成排放超標，從而不能滿足排放要求。現有技術中，在系統開發的過程中尚未有完善的檢驗尿素結晶是否合格的方法，因此在開發過程中也就不能提前驗證車輛所匹配的發動機SCR系統是否滿足要求，從而增大了市場出現結晶問題導致后處理系統不能正常工作問題的風險。

發明內容

本發明的目的是提供一種發動機的SCR尾氣處理系統的尿素結晶檢試方法，以檢測霧化器的堵塞面積比，以做參考指標供判定SCR尾氣處理系統的適用性并進行相應系統結構優化調整。

為了實現上述目的，本發明提供一種發動機的SCR尾氣處理系統的尿素結晶檢試方法，該檢試方法包括第一步驟：在一個測試周期內，使得發動機依次連續地以多種預定測試工況工作；第二步驟：在測試周期結束后，測算SCR尾氣處理系統的霧化器上的尿素結晶物在該霧化器的橫截面上所堆積的面積與該霧化器的橫截面面積的比，從而獲得堵塞面積比。

優選地，發動機的每個預定測試工況下的工作參數變量至少包括發動機轉速R和排氣溫度C。

優選地，在一個測試周期內，發動機的多種預定測試工況不少于10種，并且該多種預定測試工況中的發動機轉速R和排氣溫度C的數值范圍或數值分別不少于3種。

優選地，通過增減發動機的驅動負載以控制發動機的排氣溫度C，并通過溫度傳感器進行檢測，通過調節發動機的燃油噴射量以控制發動機轉速R。

優選地，該檢試方法還可包括第三步驟：重復進行第一步驟和第二步驟，以獲得霧化器在多個測試周期內的各個堵塞面積比。

優選地，每個測試周期的總測試時間相同，在任意兩個測試周期內，對應的預定測試工況的測試順序相同并且對應的預定測試工況下的持續測試時間相同。

優選地，重復進行第一步驟和第二步驟的次數不小于7次，并且每個測試周期的時間為300±10分鐘。

優選地，上述檢試方法還可包括第四步驟：將各個測試周期內獲得的霧化器的堵塞面積比與堵塞面積比預設標準值E相比較，若各個堵塞面積比均小于或等于堵塞面積比預設標準值E，則判定SCR尾氣處理系統符合要求，若任一個測試周期內的堵塞面積比大于堵塞面積比預設標準值E，則SCR尾氣處理系統不符合要求。

優選地，該檢試方法還可包括：當在第四步驟中判定SCR尾氣處理系統不符合要求時，通過如下技術措施中的任一種或多種的組合以增加尿素溶液的霧化效果，即調節SCR尾氣處理系統中的尿素噴嘴朝向霧化器的噴射角度、更換具有不同網格密度的霧化器和調節尿素溶液噴嘴與霧化器之間的間距。

優選地，該檢試方法還包括：當在第四步驟中判定SCR尾氣處理系統不符合要求時，通過調節SCR尾氣處理系統中的尿素溶液噴嘴與排氣處理裝置之間的間距和/或調節霧化器與排氣處理裝置之間的間距，以增強排氣管中的廢氣與霧化的尿素溶液之間的混合效果。