NOx Performance Degradation of Aftertreatment Architectures Containing DOC with SCR on Filter or Uncatalyzed DPF Downstream of DEF Injection
論文掲載先:
SAE: 2019-04-02
https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2019-01-0740/
著者:
Deere & Company
要約:
SCRoF、SCRF、SDPFとも呼ばれるSCR on filterは、Euro 6排出ガス規制を満たすために利用されています。 close-coupled DOC-DEF-SCRoF + U/F位置SCR のシステムは、コールドスタート時と高速道路走行時のバランスのとれたNOx性能を提供します。
DOC-DPF-DEF-SCRアーキテクチャーは、世界中のオンロードおよび非ロードのヘビーデューティエミッション規制を満たすために最も一般的に選択されています。
オフロード車に適用されるディーゼルエンジンは、長期間にわたってより高負荷で運転することができ、より高い排気温度を生み出し、エンジンから排出されるＮＯｘを排出する。 ヨーロッパの新しいステージV排出ガス規制では、より厳格な法規要件のためにディーゼル粒子フィルタ（DPF）の採用が義務付けられます。 ディーゼルパティキュレートフィルター（DPF）を使用した3つの後処理アーキテクチャーの選択が、ステージV排出規制を満たすための候補として評価されました。 検討したアーキテクチャは、それぞれ、DOC無触媒DPF-DEF-SCR、DOC-DEF-SCRoF、およびDOC-DEF-無触媒DPF-SCR。
定常運転中、フィルター上のＳＣＲまたはＤＥＦ注入の下流に位置する無触媒ＤＰＦのいずれかを含有するシステムでは、４５０℃を超える入口温度で予想外の連続的かつ反復可能なＮＯｘ性能の低下が生じた。 ＤＯＣの異なるサンプルを用いた複数の試験にわたって、ＮＯｘ性能の劣化が観察された。 ２つのアーキテクチャ、ＤＯＣ-無触媒ＤＰＦ − ＤＥＦ − ＳＣＲおよびＤＯＣ − ＤＥＦ − ＳＣＲシステムでの追加の参照試験は、同じ条件にさらされたときにＮＯｘ性能の低下を示さなかった。
ＮＯｘ性能低下の原因を調査するために追加の実験を行った。 DOC-DEF-SCRoFの場合、DOCアップストリームなしでテストした場合、パフォーマンスはテスト全体を通して安定したままで、劣化は見られませんでした。 劣化したＤＯＣ − ＤＥＦ−無触媒ＤＰＦ ｜ ＳＣＲアーキテクチャの場合、無触媒ＤＰＦをＤＥＦ注入前の位置に移動することによって再構成すると、ＮＯｘ性能が完全に回復し、さらなる劣化を示さなかった。 これらの研究は、DEF注入システムの下流のフィルターの劣化原因を特定するのに役立ちました。
熱劣化と灰分負荷によるフィルタ上のSCRのNOx性能変化も評価した。 熱劣化後の４５０℃を超える排気温度では、著しいＮＯｘ性能の低下が観察されたが、灰負荷後には、予想されるレベルのＮＯｘ性能の低下が観察された。
この研究のSCRoFと無触媒DPFのサンプルの化学分析は、DOC-DEF-SCR on filter-SCR and DOC-DEF-uncatalyzed DPF-SCRについて、NOx性能の劣化を、O2によるNH3酸化の増加に結びつける強い仮説を提供する測定可能な量の白金(点)を明らかにした。
カテゴリー:
SCR
SCRoF SCRF
