柴油车-SCR系统部分介绍

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柴油车-SCR系统部分介绍课件

柴油车-SCR系统部分介绍课件

空气供给装置
Ad Blue供给装置
前氧化催化器
SCR控制单元
SCR催化器
后氧化催化器
4
SCR系统结构及工作原理 ——实物模拟
5
废气出口
SCR系统结构及工作原理
箱式
——催化转化器
桶式
废气入口
废气出口
废气入口
适用于载货汽车的有: 1208010-1021 催化转化器,D281 ×1 035 mm
1208010 -864 催 化转化器,D281 ×883 mm
• 3.尿素喷射量:尿素喷射太少,会导致反应不充分,转化效 率太低。喷射太多,会导致NH3进入大气,造成污染。所以, 把NH3滑失控制在5-10x10-6时的NH3/NOx比例是最合适的。
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SCR系统上的NOx传感器
• 化学传感器的类型: ➢ 声表面波NOx化学传感器 ➢ NOx光纤化学传感器 ➢ 半导体NOx化学传感器 ➢ NOx电化学传感器 a. 电位型 b. 电流型(氧化锆 ZiO2) c. 电阻性
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
催化转化器中催化剂:
CAT1 加速尿素水解, 更多地释放大量氨
气;
CAT2 表面发生的 SCR 反应使 NO x 加 速还原, 将尾气中
的 NO x 去除;
备用 CAT将反应中 多余的 NH3 氧化, 防止因催化剂吸附
力下降引起的氨泄
露问题 。
8
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器(模拟)
• 控制单元 — 传感器,包括环境温度及尿素箱温度传感器、液位传感器、氮氧传感器等 — 尿素喷射控制单元(Dosing Control Unit,简称DCU) — 执行器,包括加热继电器,尿素箱电磁阀等

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油车辆尾气中氮氧化物(NOx)排放的先进排放控制技术。

它通过将尿素溶液(也称为尿素水解液或者尿素SCR溶液)注入到车辆尾气中,利用催化剂将NOx转化为无害的氮气和水蒸气。

SCR系统由以下几个主要部份组成:尿素溶液箱、尿素泵、尿素喷嘴、尿素储罐、SCR催化剂和氨气传感器。

工作原理如下:1. 尿素溶液箱和尿素泵:尿素溶液箱用于储存尿素溶液,尿素泵负责将尿素溶液从储罐中抽取并供给尿素喷嘴使用。

2. 尿素喷嘴:尿素喷嘴位于排气管附近,用于将尿素溶液喷射到排气管中。

3. 尿素储罐:尿素储罐是用于储存尿素溶液的容器,通常位于车辆后部。

4. SCR催化剂:SCR催化剂通常是由钛酸铵等物质制成的,它位于排气系统中的催化转化器上。

当尿素溶液喷射到排气管中,尿素分解产生氨气(NH3),而氨气与NOx在SCR催化剂上发生反应,将其转化为氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

这个过程称为选择性催化还原。

5. 氨气传感器:氨气传感器用于监测尿素溶液的喷射和SCR催化剂上氨气的转化效率。

根据传感器的反馈信号,车辆的电控单元可以调整尿素喷射量,以确保最佳的排放控制效果。

整个SCR系统的工作过程如下:1. 当柴油车辆发动后,尿素泵开始工作,将尿素溶液从储罐中抽取。

2. 尿素溶液通过管道输送到尿素喷嘴。

3. 当发动机运行一段时间后,尿素喷嘴开始喷射尿素溶液到排气管中。

4. 尿素溶液在排气管中遇到高温,发生水解反应,产生氨气。

5. 氨气进入SCR催化剂,与NOx发生选择性催化还原反应,将其转化为氮气和水蒸气。

6. 氮气和水蒸气通过排气管排出车辆,不会对环境造成污染。

7. 氨气传感器监测SCR催化剂上氨气的转化效率,并将反馈信号发送给车辆的电控单元。

8. 根据氨气传感器的反馈信号,电控单元调整尿素喷射量,以保持最佳的排放控制效果。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原系统,是一种用于柴油车辆尾气净化的技术。

它通过催化剂将氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O),以减少车辆尾气对环境的污染。

以下是SCR系统的工作原理的详细解释。

1. 尾气进入SCR系统:车辆的尾气首先进入SCR系统,在进入SCR系统之前,尾气中含有大量的氮氧化物(NOx)。

2. 尾气预处理:在进入SCR系统之前,尾气会经过预处理,包括颗粒物过滤器(DPF)和氧化催化剂(DOC)等设备的作用。

颗粒物过滤器用于捕获和去除尾气中的颗粒物,而氧化催化剂用于将一氧化碳(CO)和氢气(HC)转化为二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)。

3. 尿素喷射:在SCR系统中,尾气进一步进入催化剂,同时尿素溶液(也称为尿素水溶液或尿素SCR溶液)会被喷射到尾气中。

尿素溶液主要由尿素(化学式为CO(NH2)2)和去离子水组成。

4. 尿素分解:尿素溶液在喷射到尾气中后,会经历尿素的分解过程。

在高温环境下,尿素会分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。

氨气是SCR系统中起关键作用的物质,它可以与尾气中的氮氧化物反应。

5. 氮氧化物还原:在SCR催化剂的作用下,氨气与尾气中的氮氧化物发生还原反应。

这个反应的化学方程式如下所示:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O。

在这个反应中,氨气将氮氧化物还原为无害的氮气和水蒸气。

6. 尾气排放:经过SCR系统的处理,尾气中的氮氧化物已经被还原为无害的氮气和水蒸气,同时二氧化碳也会被排放到大气中。

这样就实现了车辆尾气的净化。

SCR系统的工作原理基于催化剂的作用,通过催化剂将氨气与氮氧化物进行还原反应,从而实现尾气的净化。

这种技术具有高效、可靠、成熟的特点,被广泛应用于柴油车辆的尾气处理中。

同时,SCR系统还可以与其他尾气控制技术(如颗粒物过滤器)结合使用,以进一步提高尾气的净化效果。

需要注意的是,SCR系统的正常工作需要尿素溶液的补充,因为尿素在分解过程中会逐渐消耗。

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍SCR技术(Selective Catalytic Reduction)是目前处理柴油机尾气中氮氧化物(NOx)的最为先进的技术之一,重汽在生产国Ⅳ柴油机时采用了SCR系统来满足新的排放标准。

SCR系统由催化还原剂和尿素水溶液组成。

催化还原剂是一种重要的催化剂,有助于将NOx转化为分别具有无毒性的氮气和水蒸气,从而降低了柴油机的尾气排放。

尿素水溶液则是用于供给催化剂,其主要成分为尿素和水,当该水溶液进入催化还原剂后可以在特定温度下分解出氨气,从而促进了催化剂的反应。

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的工作原理是:柴油机燃烧后产生的NOx进入SCR装置,在催化剂的作用下,NOx与尿素水溶液中的氨气发生反应,生成无害的氮氧化物和水。

而且由于这个催化过程中需要的温度相对较高,通常需要通过柴油机的废气再加热,实现SCR系统催化反应。

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的特点是可靠性高,具有良好的效果。

首先,SCR催化剂的制作工艺的加工精度高,耐用程度高,这可以获得一个很好的性能;其次,通过选择适合的尿素水溶液,催化剂的反应速度和效率可以得到很好的提升,使柴油机的尾气排放符合国家的新环保标准,发挥出优秀的功效;此外,SCR系统结构简单,不增加额外成本,相比其他类似技术,SCR装置具有出色的代价效益。

总的来说,重汽国Ⅳ柴油机的SCR系统是一种技术先进、可靠性高、能够成功降低柴油机尾气污染的环保技术。

它成功地解决了NOx排放问题,,有效地减少了对环境的污染,为人们的健康和生活环境提供了承诺。

以下是重汽国Ⅳ柴油机SCR系统相关的数据:1. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的氮氧化物(NOx)排放量要求:在负载不超过100%的重量情况下,排放量不超过3.5g/kWh;在负载超过100%但不超过110%的情况下,排放量不超过4.5g/kWh。

2. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统使用的尿素水溶液的成分:尿素占比32.5%,水占比67.5%。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理SCR(Selective Catalytic Reduction)系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。

它通过在尾气中注入尿素溶液(也称为尿素水或者尿素尿素水溶液)来实现。

本文将详细介绍SCR系统的工作原理及其组成部份。

一、SCR系统的组成部份SCR系统主要由以下几个组成部份组成:1. 尿素储液箱:储存尿素溶液的容器,通常位于车辆后部。

2. 尿素喷射器:将尿素溶液喷射到尾气中。

3. SCR催化剂:位于尾气管道中的催化剂,用于催化尿素溶液与尾气中的氮氧化物反应。

4. 氮氧化物传感器:用于监测尾气中氮氧化物的浓度。

5. SCR控制单元:控制SCR系统的操作,根据氮氧化物传感器的反馈信号调整尿素喷射量。

二、SCR系统的工作原理SCR系统的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 尿素喷射:当发动机运行时,尿素溶液从尿素储液箱中被抽取,并通过尿素喷射器喷射到尾气管道中。

尿素溶液在喷射过程中会迅速蒸发,并将尿素分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。

2. 氨气与氮氧化物的反应:尾气中的氮氧化物与氨气发生化学反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

这个反应是一个选择性催化还原反应,惟独在SCR催化剂的存在下才干发生。

3. 催化剂的作用:SCR催化剂是由一种或者多种金属(如钒、钨、钛等)组成的,它能够提供活性位点,促进氨气与氮氧化物的反应。

催化剂的作用是加速反应速率,使反应在较低的温度下发生。

4. 氮氧化物传感器的反馈:氮氧化物传感器监测尾气中氮氧化物的浓度,并将反馈信号发送给SCR控制单元。

根据传感器的反馈信号,SCR控制单元可以调整尿素喷射量,以确保催化剂的最佳工作条件。

5. 尾气排放:经过SCR系统处理后,尾气中的氮氧化物被减少到较低的水平,从而达到减少尾气污染物排放的目的。

处理后的尾气主要由氮气、水蒸气和二氧化碳组成,对环境影响较小。

三、SCR系统的优势SCR系统具有以下几个优势:1. 高效减排:SCR系统能够有效减少柴油发动机尾气中的氮氧化物排放,达到严格的排放标准要求。

国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统

国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统

国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统是一种独特的车辆排放控制技术,旨在减少柴油发动机排放物(主要是氧化氮(NOx))。

该系统通过使用压缩空气作为载体,将尿素喷入发动机排气系统中,将氮氧化合物还原为无害的氮气和水蒸气。

国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统的主要组件包括压缩空气控制组件、喷射剂控制组件、尿素溶液喷射器和选择性催化还原(SCR)催化剂。

系统的运行过程可以简要描述如下:1. 发动机启动后,压缩空气进入空气储存罐。

2. 当排放氮氧化物增加时,控制模块会指示压缩空气控制组件将空气送到喷射剂控制组件。

3. 喷射剂控制组件会打开尿素溶液喷射器,并将尿素溶液喷入排放管道中。

4. SCR催化剂将氮氧化物还原为氮气和水蒸气,并将其释放到环境中。

国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统具有多项优点。

首先,系统的性能优越,有效降低了排放氮氧化物的量,使得机动车辆的环保性和可持续性得到了提升。

其次,该系统需要较少的维护和保养工作,节约了维修成本和时间。

此外,该系统的运行效率高,能够在各种工作条件下稳定运行,提高了车辆的可靠性和耐久性。

虽然国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统具有显著的环保性和经济性,但是它仍存在一些挑战。

首先,系统需要使用高质量的尿素溶液,否则会对系统的运行产生负面影响。

其次,系统需要经常清洁和维护,以确保其良好运行。

最后,由于该系统需要使用复杂的控制和监测设备,因此需要较高的技术水平和管理能力。

总的说来,国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统是一种具备很高环保性和经济性的车辆排放控制技术。

虽然该系统在使用中需注意一些挑战,但是其优越的性能和稳定的运行将为全球环保事业做出积极贡献。

除了优越的性能和环保特性,国Ⅳ柴油机压缩空气辅助喷射SCR系统还具有以下好处:1. 可以显著降低机动车污染物排放的数量,保护环境和人类健康。

由于越来越多的国家和地区实施了严格的环境保护法规,这种系统在未来将越来越受到欢迎和需求。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理SCR(选择性催化还原)系统是一种用于减少柴油机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。

它通过催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气。

下面将详细介绍SCR系统的工作原理。

1. SCR系统的组成部份SCR系统主要由催化剂、尿素喷射系统和控制单元组成。

催化剂通常是一种由钛、钒、钨等金属组成的陶瓷或者金属网格,用于催化NOx的还原反应。

尿素喷射系统用于喷射尿素溶液(也称为尿素水溶液或者尿素尿素)到催化剂上,以提供还原剂。

控制单元用于监测和控制SCR系统的运行。

2. SCR系统的工作原理SCR系统的工作原理基于尿素的选择性催化还原反应。

具体步骤如下:步骤1:尿素喷射当柴油机运行时,尿素溶液会被喷射到催化剂上。

尿素在催化剂表面分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。

这个过程称为尿素的热解反应。

(NH2)2CO + H2O → NH3 + CO2步骤2:氨气的吸附氨气吸附在催化剂的表面,等待与尾气中的NOx进行反应。

催化剂的表面具有大量的活性位点,可以吸附氨气。

步骤3:NOx的还原尾气中的NOx与吸附在催化剂表面的氨气发生反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

这个反应称为选择性催化还原反应。

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O步骤4:氨气的再生当催化剂表面的氨气被耗尽时,尿素的喷射会重新开始,以再生氨气供给催化剂。

这个过程是循环进行的,以确保SCR系统的持续运行。

3. SCR系统的控制SCR系统的控制单元通过监测尾气中的NOx浓度、氨气浓度和催化剂温度来实现对SCR系统的精确控制。

控制单元根据这些数据来调整尿素喷射量,以确保催化剂上始终有足够的氨气来与尾气中的NOx反应。

此外,控制单元还可以根据驾驶条件和排放标准的要求来优化SCR系统的性能。

4. SCR系统的优势和应用SCR系统具有以下优势:1)高效减排:SCR系统能够将尾气中的NOx排放降低到90%以上,大大减少了对环境的污染。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理SCR系统,即选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)系统,是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的排放控制技术。

它通过将尿素溶液(也称为尿素水溶液或者尿素SCR溶液)喷入尾气中,利用催化剂将NOx转化为氮气和水蒸气,从而实现减少有害氮氧化物排放的目的。

SCR系统主要由尿素储液箱、尿素喷射装置、尿素泵、尿素喷射管、尿素喷嘴、尿素氨化催化剂和SCR控制单元等组成。

下面将详细介绍SCR系统的工作原理。

1. 尿素储液箱:尿素储液箱是存放尿素溶液的容器,通常位于车辆后部。

尿素溶液是由尿素和脱离子水(去离子水)混合而成的。

尿素储液箱还配备了液位传感器,用于监测尿素溶液的剩余量。

2. 尿素喷射装置:尿素喷射装置由尿素泵和尿素喷射管组成。

尿素泵负责将尿素溶液从储液箱中抽取,并将其输送到尿素喷射管中。

3. 尿素喷嘴:尿素喷嘴位于尾气管中,用于将尿素溶液喷射到尾气中。

喷射尿素溶液的位置通常选择在柴油颗粒过滤器(DPF)后方,以确保尿素能够充分与尾气中的NOx发生反应。

4. 尿素氨化催化剂:尿素氨化催化剂是SCR系统中的关键部件,它通常由氨化铜(Cu-zeolite)催化剂组成。

当尿素溶液喷射到尾气中时,其中的尿素会在高温下分解为氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。

氨气与NOx在尿素氨化催化剂上发生催化反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

5. SCR控制单元:SCR控制单元是整个SCR系统的核心控制部件,它通过与车辆的电子控制单元(ECU)通信,监测和控制SCR系统的工作状态。

SCR控制单元根据传感器提供的信息,如尾气温度、尿素溶液剩余量等,调整尿素的喷射量,以确保尿素与尾气中的NOx充分反应。

SCR系统的工作原理如下:1. 当柴油发动机启动后,尾气中的NOx排放较高。

此时,SCR控制单元会检测到尾气中的NOx浓度,并向尿素喷射装置发送信号。

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FIire软件, 氧化
某大功率 催化
柴油机

CAT1
直径mm 262
SCR催化 备用氧 剂CAT2 化催化
剂CAT
262
262
长度mm 149.8 149.8
73.6
体积L
8.07 8.07
3.97
面网格数 960 960
320
体网格数 2200 2200
2200
《柴油机 SCR 系统 NOx 催化还原反应的模
空பைடு நூலகம்供给装置
Ad Blue供给装置
前氧化催化器
SCR控制单元
SCR催化器
后氧化催化器
4
SCR系统结构及工作原理 ——实物模拟
5
废气出口
SCR系统结构及工作原理
箱式
——催化转化器
桶式
废气入口
废气出口
废气入口
适用于载货汽车的有: 1208010-1021 催化转化器,D281 ×1 035 mm
1208010 -864 催 化转化器,D281 ×883 mm
拟研究》--陈凌珊,201208
9
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器(实例)
• 以V2O3/WO3/TiO2波纹型NOx-SCR催化剂为例,溶 剂是16.6L,孔密度是40孔/cm2,壁厚是0.06mm, 涂层厚度是0.15mm,孔隙率是0.595.(整体式蜂窝载体)
10
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
17
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 2.3尿素喷射量对 NOx 转化效率的影响
• 尿素喷射太少,会导 致反应不充分,转 化效率太低。
• 喷射太多,会导致NH3 进入大气,造成污染。 所以,把NH3滑失控制 在5-10x10-6时的NH3/ NOx比例是最合适的。
18
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
外形尺寸 577 mm×396 mm×550 mm, 1208010 -D796 催 化 转化 器,适用于牵 引车
适用于客车匹配的:
1208010 -882 催化转化器,D281 ×950 mm 1208010 -874催化转化器,D281 ×797 mm
6
SCR系统结构及工作原理 •
1 2 3
7
SCR控制技术部分概述
20150924
1
目录
SCR系统工作及工作原理 影响NOx转化率的原因 NOx传感器
2
SCR系统结构及工作原理
• 尿素供给单元(Supply Module) — 尿素供给泵 — 尿素箱及尿素箱加热及液位总成 — 尿素管
• 尿素喷射单元(Dosing Module) — 尿素喷射阀及垫片 — 冷却水管
• 控制单元 — 传感器,包括环境温度及尿素箱温度传感器、液位传感器、氮氧传感器等 — 尿素喷射控制单元(Dosing Control Unit,简称DCU) — 执行器,包括加热继电器,尿素箱电磁阀等
• 选择性催化还原系统催化器箱 — 选择性催化还原系统催化器 — 消音器
3
SCR系统结构及工作原理
11
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
12
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 • 2.1温度的影响(考察不同的催化剂)
V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口 (260~425℃)
13
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
2.1温度的影响(考察转化时间)
• 温度越高, SCR 反应速度 越快, 反应所需时间越短 。
• 氧化催化转化器 (D O C ) 是通过催化氧 化反应, 同 时降低尾气中的C O 、H C 和颗粒物污染物的排气 净化装置。
• 可以提高 NH3-SCR 反应中 NO2 的比例. 但如果 NO2 比例过高, 多余的 NO2 需要单独与 NH3 反应进行消 耗。由于反应(6)的反应速率比标准 SCR 反应(4)慢, 因此在实际应用中需控制 DOC 转化 NO 为 NO2 的 比例低于 50%.
• 3.尿素喷射量:尿素喷射太少,会导致反应不充分,转化效 率太低。喷射太多,会导致NH3进入大气,造成污染。所以, 把NH3滑失控制在5-10x10-6时的NH3/NOx比例是最合适的。
19
SCR系统上的NOx传感器
• 转化效率 80%,所需时间: ➢ 350 ℃ , 0. 04 s 。 ➢ 300 ℃, 0. 08 s 。 ➢ 250 ℃ , 0. 2 s 。 ➢ 200 ℃, 0. 7 s 。 • 在实际情况中 , 排气流
速较快, 一般都在 20 m /s 左右, 而催化器长度一般 不会超过 1 m, 因此低温 (250 ℃ ) 时, 催化器的转 化效率很难保持在较高水 平。
14
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素 2.1温度的影响(考察副反应)
V2O5/TiO2型催化剂的活性温度窗口 (260~425℃)
15
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
2.2气体空速的影响(单位时间单位体积催化剂处 理的气体量 )
NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器
催化转化器中催化剂:
CAT1 加速尿素水解, 更多地释放大量氨
气;
CAT2 表面发生的 SCR 反应使 NO x 加 速还原, 将尾气中
的 NO x 去除;
备用 CAT将反应中多 余的 NH3 氧化, 防 止因催化剂吸附力
下降引起的氨泄露
问题 。
8
SCR系统结构及工作原理 ——催化转化器(模拟)
• 1(.2温 60度~4:25V℃2O)5和/T优iO异2型的催耐化硫剂性具能备,较已宽广的泛活应性用温于度机窗动口车SCR系 统中。
• 2.空速: NOx的转化效率随接触时间的增加而增加。增大 SCR 催化转化器容积( 一般增大 SCR 转化器长度)可以降低空 速, 增加反应时间, 提高 NO x 转化率, 减少 NO x 和 NH 3 排放, 但转化器太长, 容易导致排气背压过高, 影响燃烧效率和排 放, 因此 需要综合考 虑、优化匹配。
16
SCR系统控制策略 ——影响NOx转化效率的因素
• 2.2气体空速的影响
柴油机排气温度高于 350 ℃ 时, 空速对转化效 率影响不大, 但排气温度 低于此温度时,空速对 SCR 催化器转化效率有较 大影响。 因此柴油机在低 温工作时, 应增大催化器 体积来减小 NO x的排放, 多喷尿素意义不大, 反而 会带来氨气的泄漏。
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