NOx传感器阻抗量度的测试
原型固态电化学传感器使用了1个密集型黄金传感电极、多孔氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)电解质和铂电极板(Au/YSZ/Pt),对原型固态电化学传感器测量柴油机排气中的NOx进行了评估。将2个电极板暴露于测试气体中,且电极板没有基准气体。将阻抗量度的方法用于NOx的测量,其中的相位角用作响应信号。
福特研究中心利用发动机废气再循环(EGR)和选择性催化还原(SCR)系统降低NOx排放来进行柴油机排气测试。从测功试验台的排气管提取一部分排气并送入装有试验传感器的炉内,由于不同的发动机工况对应不同的废气排量,使用1个位于原型传感器附近的热电偶来监测炉内温度的波动,测量的温度范围为650~670°C。商业NOx传感器位于原型传感器的下游。在发动机转速恒定为2750r/min的条件下,得到传感器的测量数据,同时改变SCR系统中尿素的喷射速率或EGR阀的节流百分数,测定废气组成成分的变化。废气的组成成分(CH4、NO2、NH3、NO、CO、CO2和H2O)通过傅立叶红外光谱测定,同时使用顺磁氧分析仪测定O2浓度。
试验结果表明,O2能干扰原型传感器,降低传感器测量NOx浓度的灵敏度。NOx浓度小于20× 10-6、O2浓度小于7%时,原型传感器具有较高的NOx和O2测量灵敏度;相比之下,NOx浓度大于50× 10-6、O2浓度大于10.5%时,原型传感器的NOx和O2测量灵敏度较低。为了满足排放法规,柴油机排气后处理系统可能需要的检测水平小于20×10-6。原型传感器具有较好的测量灵敏度及较小NOx浓度测量范围。
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作者:L.Y.Wooa et al
编译:罗涛