10.16638/jki.1671-7988.2017.21.053
某国五柴机油SCR后处理系统排放耐久性试验研究
梁程
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）
摘要：基于某国五柴油发动机，应用SCR后处理系统，通过设定特殊工况，在发动机台架上，进行SCR后处理系统耐久性试验，对比试验前后发动机NOx及PM排放性能，计算排放劣化系数，判断排放超出国五限值风险。关键词：柴油机；SCR；耐久；劣化系数
中图分类号：U461.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)21-156-02
Experimental study on the durability of SCRpost-treatment system
in a chinaⅤdiesel engine
Liang Cheng
（Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）
Abstract: 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.
Keywords: diesel engine; SCR; durability; deterioration factor
CLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)21-156-02
引言
随着环境问题的日益突出，国家实施国五排放标准，面对严格的国五排放标准，机内净化已无法满足。应用SCR技术路线降低NOx含量越来越广泛。
本文针对带有SCR后处理系统发动机的耐久性应满足《GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法》的要求，评价后处理性能及其劣化情况，确定劣化修正值。考核后处理系统零部件机械性能。
1 试验边界条件
1.1 试验设备
（1）测功机：扭矩误差不大于所测发动机最
大扭矩的±1%；转速误差不大于所测值的±1%。
（2）油耗仪：测量误差不大于所测量值的±1%。
（3）数据采集仪器：需要连续测量，测量频率不小于10Hz。
（4）冷却液恒温设备：具有冷却液流量控制装置，温度控制±1℃。
（5）燃油恒温设备：柴油温度控制在33±5°C范围内。
（6）排气污染物的测量设备需满足GB/T17691中规定的测量设备需达到的标准。
1.2 台架布置
（1）进排气系统：按整车正常装配布置。
（2）发动机附件：对发动机正常工作有影响的必须带上。
（3）发动机后处理系统：按整车正常装配布置，增加测量SCR前温度。
1.3 试验条件
江淮汽车股份有限公司
（1）冷却液：采用软水或发动机所规定的冷却液。不装车用风扇，由试验室吹风和恒温装置控制冷却液温度。
（2）机油：机油牌号使用发动机规定牌号，按规定加注量加注；
作者简介：梁程，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。
梁程：某国五柴机油SCR后处理系统排放耐久性试验研究157 2017年第21期
（3）燃料：使用国五柴油，柴油温度控制在（33±5）°C 范围内；
（4）试验室内使用进气空调，温度控制在（25±5）°C。
2 试验方法
（1）准备一台国五发动机，进行试验台架搭建，后处理按整车布置。然后按规定进行磨合试验。
（2）暖机：30%额定转速、50%负荷运转发动机，待发动机出水温度达到85°C±5°C，机油温度达到75°C±5°C，暖机结束；
（3）暖机结束后，进行发动机排放处理系统可靠性试验前的初试排放性能测试；
（4）初始排放性能试验结束后，进行800h排放处理系统可靠性试验，每个循环5小时，共160个循环，按《GB20890 -2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法》试验工况进行试验；
（5）排放处理系统可靠性试验结束后，进行发动机排放处理系统的复试排放性能测试；
（6）每200小时下可靠性台架，上性能台架进行进行后处理排放性能测试，并与上次试验数据进行对比；
3 试验结果及分析
此次排放后处理系统可靠性试验共进行了800小时，试验前后进行了尾排排放测试，见下表：
表1 试验过程中尾排试验结果
试验前后尾排ESC、ETC的NOx值及PM值均满足国五排放法规。
（1）劣化修正值：排气污染物劣化修正值计算公式
△Gi=G1i-G0i，如果△Gi＜0，则取△Gi=0
△Gi：污染物劣化修正值，
G1i：试验结束污染物排放值，
G0i：试验开始污染物排放值。
（2）确定NOx劣化修正值。按上述公式，计算出劣化修正值是试验前的30%。
PM劣化修正值为负值，PM劣化修正值取0。
（3）根据劣化修正值计算试验前后尾排NOx及PM测量值与修正值之和，结果均小于排放法规国五限值，满足《GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法》中劣化修正值的相关要求。
（4）尾排NOx劣化趋势图，显示需要将近2倍耐久试验时间才会超出国五限值2g/kwh，排放劣化风险很小。
图1 排放劣化性能趋势
4 结论
按照试验要求的试验边界条件，测试后处理数据，掌握发动机后处理排放水平。同时SCR后处理系统在试验前后，尾排ETC、ESC的NOx值及PM值均符合GB17691-2005排放法规国五限值，后处理排放性能劣化风险很小。
参考文献
[1] GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及
试验方法.
[2] GB 17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气
污染物排放限值及测量方法.
[3] 周龙保.内燃机学.机械工业出版社第三版2011年.