关于柴油机scr 技术基本原理及常见问题探讨
摘 要：随着社会经济的发展，我国汽车工业迅猛发展，汽车发动机作为其重要的动力基础，对于汽车的运行具有至关重要的作用。该文主要对汽车发动机中柴油机scr 技术基本原理及常见问题探讨，以期提升柴油机scr 技术的应用水平。
关键词：柴油机 scr 技术 基本原理 应用
1 柴油机scr技术基本原理
1.1 scr技术的反应机理
Scr又称选择性催化还原系统，是用来控制柴油机排放后的处理的装置，其主要是将尿素溶液喷射到柴油机排气管中，在高温条件下产生热解水反应，生成具有还原性质的，在催化剂催化还原作用下与排气中的发生反应生成和，其化学反映过程如下：
(1)热解水反应：
(2)与的催化还原反应：
1.2 scr系统构成
scr系统主要由尿素溶液添蓝罐、催化消声器、计量喷射泵、喷嘴及相关电控管路等构成。计量喷射泵是用来为尿素溶液输送到喷嘴而提供动力;催化消声器是催化氮氧化合物的还原反应，防止出现氨气泄漏的问题;喷嘴则是将输送来的尿素与空气混合物顺流喷入排气管，使尿素溶液雾化，以提升催化剂的转化效率。
2 scr系统运行的影响因素
2.1 氧气对催化还原反应的影响
在汽车柴油发动机的尾气成分中，主要是氮氧化物。而当废气中不含有氧气时，只发生与的反应。实验表明，在保持一定温度及水蒸气存在的情况中，无氧时scr系统转换较慢，但随着氧含量的增加，系统转化率会上升，直到氧含量体积超过8%，继续增加其含量则不会给系统转化率带来影响。因此，可以得知，当氧含量达到一定值时，与的反应会被控制，主要是、及的共同反应。
2.2 scr的空速特性对系统转化率的影响
通常情况下，柴油机在不同的工况环境下，催化器的空速变化范围较大。如当scr系统在200～300℃时，scr系统的转化率随空速的增加反而降低，这主要是因为空速大、反应的时间减短，从而导致较多来不及反应。而当scr系统所处的温度环境达到300℃时，空速大小与转化率基本无关，这是因为在极度高温环境下，催化剂的活性较强，抵消了空速变化带来的不利影响。
2.3 燃油品质对催化还原反应的影响
首先，当使用硫含量较高的柴油时，柴油机排放的尾气中就会含有，其在催化剂的作用下，容易被氧化成。当温度低于250℃，氨气和就会生成，这些物质会对催化剂的活性产生不利影响;其次，在柴油机尾气含有另一个主要成分，即碳烟微粒()，当期堆积在催化器中，会造成排气的不通畅，使得尾气难以与催化剂充分接触和反应，因此需要在催化反应前先通过颗粒捕集器对尾气中的PM进行处理。
3 柴油机scr技术应用中的常见问题及解决方法
3.1 催化剂的体积问题
解决方法：(1)可以从催化剂本身出发，提高催化剂本身所应具有的催化活性。这就需要选择一些高温特性好且生成少的催化剂。当前，
等是应用比较广的活性较强的催化剂。(2)从提高化学反应的效率出发，通过采取技术措施而提高的`氧化速率。研究表明，当中的比重增加时，可以提高低温条件下的转化率;当与的浓度比为1时，的转化率最佳，且scr系统的反应速率也会有明显的提升。那么为了提升的转化率与scr系统反应速率，就应该想办法提高的比例。实验表明，在scr反应器前安装氧化催化转换器是一个非常有效的方法，在保证一定高空速高温时，能利用铂作为催化剂的活性成分，将少数氧化成。当然，在热力平衡作用下，有时候高温环境下的转化也会受到限制，但是此限制却是较科学的，这是因为在温度逐渐升高的情况下，的氧化速率也会提高，当其氧化成的比重占到50%以上时，又会减慢其反应速率，达到一个科学循环的效果。
3.2 氨泄漏问题
在当前较多车用柴油机scr系统中，尿素水溶液是主要的还原剂，其主要成分是。然而在车辆排放废气的过程中，其废气温度的变化范围极大，可能从100℃迅速提升到600℃，那么在此急速变化的废气温度环境下，需要喷射的还原剂量也会出现极大的变化。但是，的吸附催化剂的能力又会随着温度的升高而降低，容易造成氨泄漏的问题。当前，对于废气排放的温度变化及喷射的剂量把握，控制氨泄漏的问题，是面临的突出问题。
解决方法：(1)通过实施优化措施控制，控制尿素喷射中成分。可以实施相关技术，在尿素喷射的过程中，计算的流量，并重点考虑催化剂活性及其相应温度需求，利用闭环控制技术，减少氨泄漏的问题。(2)通过安装后氧化催化装置，将过剩的氧化，以减少氨泄漏问题。在安装后氧化装置后，通常将铂作为催化剂，来进行催化反应。但是催化剂的催化活性对温度具有较高的要求，当温度低于250℃时，催化剂的催化活性不高;当温度增加时，催化剂活性在加强的同时又增加了与的形成，在此情况下又提升了scr的转化率，增加了氨泄漏的问题。因此，安装后氧化催化装置的方式，虽然能在一定程度上氧化过剩的，但却在温度升高时，容易造成另一途径的氨泄漏问题，需要技术人员合理应用。
4 结语
总之，柴油机scr技术是目前国内柴油汽车解决和排放的重要技术，其在我国车用柴油机上具有较大的发展空间。当然，scr技术的应用受较多因素的影响会造成系统运行的障碍，需有针对性的加强研究与技术优化，以更好的发挥scr技术的作用。
参考文献
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[2] 卢继东.SCR技术在国内车用柴油机上的应用[J].装备制造技术，2007(5)：80-81，95.
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