车用发动机

作者：邹凯翔，孙柏刚，罗庆贺

单位：北京理工大学机械与车辆学院，北京100081

关键词：氢内燃机；氮氧化物；稀薄燃烧；选择性催化还原；缸内直喷

氢内燃机具有零碳排放的特点，是实现低成本碳中和的重要手段。但是缸内燃烧的高温环境会生成大量的氮氧化物(NOx)排放，在日益严苛的排放法规要求下，利用选择性催化还原（SCR）NOx的后处理技术是拓展氢内燃机大规模应用、不断提升其动力性和经济性的必要手段。首先通过试验验证了Cu基分子筛的NH3-SCR后处理系统是一种高效的针对直喷氢内燃机的NOx净化方案，接着使用简化反应机理对NH3-SCR反应过程进行了建模仿真，并研究了反应温度、空速和氨氮比对氢内燃机边界下NH3-SCR还原NOx的影响。研究结果表明：在稀燃缸内直喷氢内燃机边界下，NH3-SCR低温活性仍保持良好，后处理系统起燃温度（T50）为110 ℃，活性窗口（T90）范围为150~425 ℃；在空速大于25 000 h－1时， NOx转化效率都大于95%；当控制氨氮比为0.5，并保持反应温度在350~400 ℃时可保证最高的NOx转化效率，实现直喷氢内燃机的近零NOx排放。

来源：2024年第4期

《车用发动机》期刊编辑部

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