摘 要：隨着社會經濟的發展，我國汽車工業迅猛發展，汽車發動機作爲其重要的動力基礎，對於汽車的運行具有至關重要的作用。該文主要對汽車發動機中柴油機scr 技術基本原理及常見問題探討，以期提升柴油機scr 技術的應用水平。
關鍵詞：柴油機 scr 技術 基本原理 應用
1 柴油機scr技術基本原理
1.1 scr技術的反應機理
Scr又稱選擇性催化還原系統，是用來控制柴油機排放後的處理的裝置，其主要是將尿素溶液噴射到柴油機排氣管中，在高溫條件下產生熱解水反應，生成具有還原性質的，在催化劑催化還原作用下與排氣中的發生反應生成和，其化學反映過程如下：
(1)熱解水反應：
(2)與的催化還原反應：
1.2 scr系統構成
scr系統主要由尿素溶液添藍罐、催化消聲器、計量噴射泵、噴嘴及相關電控管路等構成。計量噴射泵是用來爲尿素溶液輸送到噴嘴而提供動力;催化消聲器是催化氮氧化合物的還原反應，防止出現氨氣泄漏的問題;噴嘴則是將輸送來的尿素與空氣混合物順流噴入排氣管，使尿素溶液霧化，以提升催化劑的轉化效率。
2 scr系統運行的影響因素
2.1 氧氣對催化還原反應的影響
在汽車柴油發動機的尾氣成分中，主要是氮氧化物。而當廢氣中不含有氧氣時，只發生與的反應。實驗表明，在保持一定溫度及水蒸氣存在的情況中，無氧時scr系統轉換較慢，但隨着氧含量的增加，系統轉化率會上升，直到氧含量體積超過8%，繼續增加其含量則不會給系統轉化率帶來影響。因此，可以得知，當氧含量達到一定值時，與的反應會被控制，主要是、及的共同反應。
2.2 scr的空速特性對系統轉化率的影響
通常情況下，柴油機在不同的工況環境下，催化器的空速變化範圍較大。如當scr系統在200～300℃時，scr系統的轉化率隨空速的增加反而降低，這主要是因爲空速大、反應的時間減短，從而導致較多來不及反應。而當scr系統所處的溫度環境達到300℃時，空速大小與轉化率基本無關，這是因爲在極度高溫環境下，催化劑的活性較強，抵消了空速變化帶來的不利影響。
2.3 燃油品質對催化還原反應的影響
首先，當使用硫含量較高的柴油時，柴油機排放的尾氣中就會含有，其在催化劑的作用下，容易被氧化成。當溫度低於250℃，氨氣和就會生成，這些物質會對催化劑的活性產生不利影響;其次，在柴油機尾氣含有另一個主要成分，即碳煙微粒()，當期堆積在催化器中，會造成排氣的不通暢，使得尾氣難以與催化劑充分接觸和反應，因此需要在催化反應前先通過顆粒捕集器對尾氣中的PM進行處理。
3 柴油機scr技術應用中的常見問題及解決方法
3.1 催化劑的體積問題
解決方法：(1)可以從催化劑本身出發，提高催化劑本身所應具有的催化活性。這就需要選擇一些高溫特性好且生成少的催化劑。當前，
等是應用比較廣的活性較強的催化劑。(2)從提高化學反應的效率出發，通過採取技術措施而提高的`氧化速率。研究表明，當中的比重增加時，可以提高低溫條件下的轉化率;當與的濃度比爲1時，的轉化率最佳，且scr系統的反應速率也會有明顯的提升。那麼爲了提升的轉化率與scr系統反應速率，就應該想辦法提高的比例。實驗表明，在scr反應器前安裝氧化催化轉換器是一個非常有效的方法，在保證一定高空速高溫時，能利用鉑作爲催化劑的活性成分，將少數氧化成。當然，在熱力平衡作用下，有時候高溫環境下的轉化也會受到限制，但是此限制卻是較科學的，這是因爲在溫度逐漸升高的情況下，的氧化速率也會提高，當其氧化成的比重佔到50%以上時，又會減慢其反應速率，達到一個科學循環的效果。
3.2 氨泄漏問題
在當前較多車用柴油機scr系統中，尿素水溶液是主要的還原劑，其主要成分是。然而在車輛排放廢氣的過程中，其廢氣溫度的變化範圍極大，可能從100℃迅速提升到600℃，那麼在此急速變化的廢氣溫度環境下，需要噴射的還原劑量也會出現極大的變化。但是，的吸附催化劑的能力又會隨着溫度的升高而降低，容易造成氨泄漏的問題。當前，對於廢氣排放的溫度變化及噴射的劑量把握，控制氨泄漏的問題，是面臨的突出問題。
解決方法：(1)通過實施優化措施控制，控制尿素噴射中成分。可以實施相關技術，在尿素噴射的過程中，計算的流量，並重點考慮催化劑活性及其相應溫度需求，利用閉環控制技術，減少氨泄漏的問題。(2)通過安裝後氧化催化裝置，將過剩的氧化，以減少氨泄漏問題。在安裝後氧化裝置後，通常將鉑作爲催化劑，來進行催化反應。但是催化劑的催化活性對溫度具有較高的要求，當溫度低於250℃時，催化劑的催化活性不高;當溫度增加時，催化劑活性在加強的同時又增加了與的形成，在此情況下又提升了scr的轉化率，增加了氨泄漏的問題。因此，安裝後氧化催化裝置的方式，雖然能在一定程度上氧化過剩的，但卻在溫度升高時，容易造成另一途徑的氨泄漏問題，需要技術人員合理應用。
4 結語
總之，柴油機scr技術是目前國內柴油汽車解決和排放的重要技術，其在我國車用柴油機上具有較大的發展空間。當然，scr技術的應用受較多因素的影響會造成系統運行的障礙，需有針對性的加強研究與技術優化，以更好的發揮scr技術的作用。
參考文獻
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