CN112459871B - 反应速率的计算方法以及发动机尿素通入量的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及发动机领域，公开一种SCR***化学反应速率的计算方法以及发动机尿素通入量的控制方法。该SCR***化学反应速率的计算方法，包括以下步骤：根据催化剂确定参数集；根据第一组参数确定第一反应速率，根据第二组参数确定第二反应速率；根据第一反应速率和第二反应速率确定所述SCR***的化学反应速率。利用该计算方法能够解决利用现有化学反应动力学物理模型计算得到的反应速率不能真实反应发动机实际化学反应状况的问题。

Description

反应速率的计算方法以及发动机尿素通入量的控制方法
技术领域
本申请涉及发动机领域，特别涉及一种SCR***化学反应速率的计算方法以及发动机尿素通入量的控制方法。
背景技术
SCR(Selective Catalytic Reduction，催化还原技术)是利用NH3和NOx(氮氧化物)发生催化还原反应来降低甚至消除发动机、比如柴油机的废气中NOx的技术，以满足国IV及以上排放要求。通常，SCR***根据功能主要分为控制单元、尿素剂量单元、尿素与尾气的混合装置和催化反应单元四部分。其中，根据控制单元的控制由尿素剂量单元喷射的尿素与柴油机的废气在混合装置中混合，使得尿素水溶液与废气进行水解反应，产生进行催化还原反应的还原剂氨气，并且，在催化反应单元中，氨气在催化剂的作用下将氮氧化物还原为氮气，从而使柴油机尾气满足排放法规。
SCR***中，催化反应单元中的氨吸附解吸附化学反应动力学物理模型是当前发动机排放控制的核心，现有的化学反应动力学物理模型使用单活性位和一组控制参数，建立催化剂上的化学反应机理。该化学反应动力学物理模型使得单活性位得到的氨吸附/解吸附速率常数以及氨覆盖率都不够精确，进而在该模型下计算得到的SCR***的化学反应速率不能真实反应发动机的内部反应情况，继而影响化学反应物理模型的工况适应性和控制鲁棒性不够好，影响NOx排放控制，OBD误报错可能相对高。
发明内容
本申请公开了一种SCR***化学反应速率的计算方法以及发动机尿素通入量的控制方法，用于解决利用现有化学反应动力学物理模型计算得到的反应速率不能真实反应发动机实际化学反应状况的问题。
为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：
一种SCR***化学反应速率的计算方法，包括以下步骤：
根据催化剂确定参数集；其中，所述催化剂包括第一活性位和第二活性位，所述参数集包括第一组参数和第二组参数，所述第一组参数对应所述第一活性位下的化学反应，所述第二组参数对应所述第二活性位的下的化学反应；
根据第一组参数确定第一反应速率，根据第二组参数确定第二反应速率；
根据第一反应速率和第二反应速率确定所述SCR***的化学反应速率。
进一步地，所述根据第一反应速率和第二反应速率确定所述SCR***的化学反应速率，包括：
根据所述第一反应速率与所述第二反应速率之和确定所述化学反应速率。
进一步地，所述化学反应速率包括氨吸附反应速率、氨解吸附反应速率、氮氧化物反应速率和氨氧化反应速率，所述第一反应速率包括第一氨吸附速率、第一氨脱附速率、第一氮氧化物反应速率和第一氨氧化反应速率，所述第二反应速率包括第二氨吸附速率、第二氨脱附速率、第二氮氧化物反应速率和第二氨氧化反应速率；其中，
根据第一氨吸附速率和第二氨吸附速率之和确定所述氨吸附反应速率；
根据第一氨脱附速率和第二氨脱附速率之和确定所述氨脱附反应速率；
根据第一氮氧化物反应速率和第二氮氧化物反应速率之和确定所述氮氧化物反应速率；
根据第一氨氧化反应速率和第二氨氧化反应速率之和确定所述氨氧化反应速率。
进一步地，所述第一氨吸附速率r1 a为：r1 a＝ka 1C NH3(1-θ1 NH3)，
其中，CNH3为气相中NH3体积浓度；θ1 NH3为第一活性位上的NH3表面覆盖率；ka 1为第一活性位上的吸附速率因子；
所述第二氨吸附速率r2 a为：r2 a＝ka 2C NH3(1-θ2 NH3)，
其中，CNH3为气相中NH3体积浓度；θ2 NH3为第二活性位上的NH3表面覆盖率；ka 2为第二活性位上的吸附速率因子；
所述氨吸附反应速率ra为：ra＝r1 a+r2 a。
进一步地，所述第一氨脱附速率r1 d为：r1 d＝kd 1exp[(-Ed 1/RT)(1-α1θ1 NH3]θ1 NH3，
其中，kd 1为第一活性位氨脱附速率因子，Ed 1为第一活性位氨脱附反应活化能，α1为第一活性位对应的异质性常数，θ1 NH3为第一活性位上的NH3表面覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述第二氨脱附速率r2 d为：r2 d＝kd 2exp[(-Ed 2/RT)(1-α1θ2 NH3]θ2 NH3，
其中，kd 2为第二活性位氨脱附速率因子，Ed 2为第二活性位氨脱附反应活化能，α2为第二活性位对应的异质性常数，θ2 NH3为第二活性位上的NH3表面覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述氨脱附反应速率rd为：rd＝r1 d+r2 d。
进一步地，所述第一氮氧化物反应速率R1 Nox为：R1 NOx＝r1 NOxC1 sθ1 NH3，
其中，r1 NOx为第一氮氧化物反应速率常数，r1 NOx＝C1sRTKNOxexp(-ENOx/RT)，C1 s为SCR***的第一活性位的氨存储能力，ENOx为第一氮氧化物反应的活化能，KNOx为第一氮氧化物反应的反应速率因子，θ1 NH3第一活性位的氨覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述第二氮氧化物反应速率R2 Nox为：R2 NOx＝r2 NOxC2 sθ2 NH3，
其中，r2 NOx为第一氮氧化物反应速率常数，r2 NOx＝C2sRTKNOxexp(-ENOx/RT)，C2 s为SCR***的第二活性位的氨存储能力，ENOx为第二氮氧化物反应的活化能，KNOx为第二氮氧化物反应的反应速率因子，θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率。
进一步地，所述氮氧化物反应速率RNOx,为：
RNOx＝R1 NOx+R2 NOx＝RTKNOxexp(-ENOx/RT)(C1 sθ1 NH3+C2 sθ2 NH3)。
进一步地，所述第一氨氧化速率R1 Ox为：R1 Ox＝r1 Oxθ1 NH3，
其中，r1 Ox为第一氨氧化反应速率常数，r1 Ox＝C1 cKOxexp(-EOx/RT)，C1 c为SCR***的第一活性位的氨存储能力，EOx为第一氨氧化反应的活化能，KOx为第一氨氧化反应速率因子，θ1 NH3第一活性位的氨覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述第二氨氧化速率R2 Ox为：R2 Ox＝r2 Oxθ2 NH3，
其中，r2 Ox为第二氨氧化反应速率常数，r2 Ox＝C2cKOxexp(-EOx/RT)，C2 c为SCR***中第二活性位的氨存储能力，EOx为第二氨氧化反应的活化能，KOx为第二氨氧化反应速率因子，θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率。
进一步地，所述氨氧化反应速率ROx为：
ROx＝R1 Ox+R2 Ox＝KOxexp(-EOx/RT)(C1 cθ1 NH3+C2 cθ2 NH3)。
一种发动机尿素流量的控制方法，包括：
利用本申请所述的计算方法计算SCR***的化学反应速率，
根据得到的化学反应速率控制尿素的通入量。
采用本申请的技术方案，产生的有益效果如下：
本申请提供的计算方法中，将SCR***中氨的吸附/解吸附物理模型区分为双活性位，利用双活性位下的两组参数计算SCR***的化学反应速率，可以使计算值更接近于发动机的实际工况，从而提高物理模型的工况适应性和控制鲁棒性，改善NOx排放控制，降低OBD误报错可能。
附图说明
图1为本申请一种实施例提供的催化还原化学反应的示意图；
图2为同一SCR***不同温度下等温吸附30min后的氨存储量变化曲线图；
图3为同一SCR***不同温度下等温吸附30min后的氨存储量变化曲线图；
图4为SCR***中100℃下氨气吸附脱附过程中两种活性位的氨覆盖率随时间的变化曲线图；
图5为不同反应模型与发动机实际测试值的比较结果图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是：本申请中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。本申请中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。本申请中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。本申请中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。本申请中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“6～22”表示本文中已经全部列出了“6～22”之间的全部实数，“6～22”只是这些数值组合的缩略表示。本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。本申请中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本申请中。
对于SCR***中的选择性催化还原反应，无论是以钒基还是铜基作为催化剂，都存在两种活性位，即弱活性位(Lewis活性位)和强活性位(Bronsted活性位)，这两个活性位的化学反应参数，包括氨的吸附速率常数、氨的脱附速率常数、氨的脱附活化能、氨的覆盖率、脱附指前因子以及异质性常数都是不一样的。目前以单活性位为基础建立的化学反应动力学物理模型中，大部分以强活性位为基准进行计算，完全忽略了弱活性位上的化学反应。本申请的发明人通过实践发现，利用单活性位建立的化学反应动力学物理模型进行各项控制时，经常会出现NOx排放控制异常，OBD***误报率高，这些问题的出现通常是因为目前的化学反应动力学物理模型的计算值与实际发动机的工况不匹配造成的。
由此，本申请提供一种SCR***化学反应速率的计算方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1)根据催化剂确定参数集；其中，所述催化剂包括第一活性位和第二活性位，所述参数集包括第一组参数和第二组参数，所述第一组参数对应所述第一活性位下的化学反应，所述第二组参数对应所述第二活性位的下的化学反应；
步骤S2)根据第一组参数确定第一反应速率，根据第二组参数确定第二反应速率；
步骤S3)根据第一反应速率和第二反应速率确定所述SCR***的化学反应速率。
其中，第一组参数对应催化剂第一活性位(弱活性位)下的各项参数，第二组参数对应催化剂第二活性位(强活性位)下的各项参数。
其中，在本申请一种实施例中，所述根据第一反应速率和第二反应速率确定所述SCR***的化学反应速率，包括：根据所述第一反应速率与所述第二反应速率之和确定所述化学反应速率。
该计算方法可综合第一活性位下的化学反应和第二活性位下的化学反应，从而使该模型下的SCR***的化学反应速率更接能够真实反应发动机实际工况下的化学反应。
在本申请的一种实施例中，所述化学反应速率包括氨吸附反应速率、氨解吸附反应速率、氮氧化物反应速率和氨氧化反应速率，所述第一反应速率包括第一氨吸附速率、第一氨脱附速率、第一氮氧化物反应速率和第一氨氧化反应速率，所述第二反应速率包括第二氨吸附速率、第二氨脱附速率、第二氮氧化物反应速率和第二氨氧化反应速率；其中，根据第一氨吸附速率和第二氨吸附速率之和确定所述氨吸附反应速率；根据第一氨脱附速率和第二氨脱附速率之和确定所述氨脱附反应速率；根据第一氮氧化物反应速率和第二氮氧化物反应速率之和确定所述氮氧化物反应速率；根据第一氨氧化反应速率和第二氨氧化反应速率之和确定所述氨氧化反应速率。
SCR***有三个选择性催化还原化学反应，如图1所示。在SCR反应过程中，NH3首先吸附在催化剂表面，在高、低温下，NH3在铜基催化剂表面的吸附位不同。低温下NH3吸附在Lewis活性位和Bronsted活性位，而高温下基本吸附在Bronsted活性位上，因此高、低温下实际参与催化还原反应的吸附氨的位点不同，即在高、低温下，催化还原反应发生在催化剂不同的位置上。
由于氮氧化物NOx只能与催化剂表面吸附态的氨进行反应，因此，氨首先吸附在催化剂表面，才能与气态或吸附态NOx发生反应。同时，在氨氧化反应中，也只有吸附在催化剂表面的吸附态的氨才能与氧发生氧化反应，因此，在SCR***的催化还原反应中，催化剂的活性位点上的氨覆盖率对整个催化还原反应起着至关重要的作用。
图2为同一SCR***不同温度下等温吸附30min后的氨存储量变化曲线，图3为同一SCR***不同温度下等温吸附30min后的氨存储量变化曲线。从图2和图3中可以看出，不同活性位在不同温度下的氨存储量的变化，随着温度的提高，弱活性位和强活性位的氨吸附量的差异逐渐减少，因此，其中任何一个活性位下的化学反应将会对整个SCR***的催化还原反应产生较大的影响。
图4为SCR***中100℃下氨气吸附脱附过程中两种活性位的氨覆盖率随时间的变化曲线，从图4中可以看出，在等温脱附过程中第一活性位(弱活性位)的氨覆盖率下降得很快，而第二活性位(强活性位)只有小幅下降。这说明在化学反应过程中，第一活性位中的氨的反应速率较快，其催整个催化还原反应起着重要的影响。
在本申请一种实施例中，所述氨吸附反应速率ra为：ra＝r1 a+r2 a，其中，r1 a为第一氨吸附速率，r2 a为第二氨吸附速率。
第一氨吸附速率r1 a为：r1 a＝ka 1CNH3(1-θ1 NH3)，其中，CNH3为气相中NH3体积浓度，ppm；01 NH3为第一活性位上的NH3表面覆盖率，％；ka 1为第一活性位上的吸附速率因子，m3/(mol·s)。
所述第二氨吸附速率r2 a为：r2 a＝ka 2CNH3(1-θ2 NH3)，
其中，CNH3为气相中NH3体积浓度，ppm；θ2 NH3为第二活性位上的NH3表面覆盖率，％；ka 2为第二活性位上的吸附速率因子，m3/(m0l·s)。
在本申请一种实施例中，氨脱附反应速率rd为：rd＝r1 d+r2 d。其中，r1 d为第一氨脱附速率，r2 d为第二氨脱附速率。
第一氨脱附速率r1 d为：r1 d＝kd 1exp[(-Ed 1/RT)(1-α1θ1 NH3]θ1 NH3，
其中，kd 1为第一活性位氨脱附速率因子，S-1；Ed 1为第一活性位氨脱附反应活化能，kJ/mol；α1为第一活性位对应的异质性常数；θ1 NH3为第一活性位上的NH3表面覆盖率，％；R为理想气体常数，J/(mol·K)；T为温度，K。
所述第二氨脱附速率r2 d为：r2 d＝kd 2exp[(-Ed 2/RT)(1-α1θ2 NH3]θ2 NH3，
其中，kd 2为第二活性位氨脱附速率因子，S-1；Ed 2为第二活性位氨脱附反应活化能，kJ/mol；α2为第二活性位对应的异质性常数；θ2 NH3为第二活性位上的NH3表面覆盖率，％；R为理想气体常数，J/(mol·K)；T为温度，K。
另外，SCR***中的化学反应有标准反应、快反应和慢反应，化学方程为：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O。
上述氮氧化物与氨之间的化学反应在此称为氮氧化物反应，该反应的反应速率记为氮氧化物反应速率。
当上述化学反应发生在催化剂的第一活性位即Lewis活性位时，对应的第一氮氧化物反应速率R1 Nox为：R1 NOx＝r1 NOxC1 sθ1 NH3。其中，其中，r2 NOx为第一氮氧化物反应速率常数，r2 NOx＝C2sRTKNOxexp(-ENOx/RT)，C2 s为SCR***的第二活性位的氨存储能力；ENOx为第一氮氧化物反应的活化能，kJ/mol；KNOx为第一氮氧化物反应的反应速率因子，S-1；θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率，％；R为理想气体常数，J/(mol·K)；T为温度，K。
当上述化学反应发生在催化剂的第二活性位即Bronsted活性位时，对应的第二氮氧化物反应速率R2 Nox为：R2 NOx＝r2 NOxC2 sθ2 NH3，
其中，r2 NOx为第二氮氧化物反应速率常数，r2 NOx＝C2sRTKNOxexp(-ENOx/RT)，C2 s为SCR***的第二活性位的氨存储能力，ENOx为第二氮氧化物反应活化能，kJ/mol；KNOx为第二氮氧化物反应速率因子，S-1；θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率，％；R为理想气体常数，J/(mol·K)；T为温度，K。
针对双活性位点，SCR***催化还原反应过程中的氮氧化物反应速率RNOx,为：RNOx＝R1 NOx+R2 NOx＝RTKNOxexp(-ENOx/RT)(C1 sθ1 NH3+C2 sθ2 NH3)。
本申请上述实施例计算方法，基于双活性位，充分利用了双活性位下不同的氨覆盖率，从而使得高低温下SCR反应物理模型中氮氧化物反应速率的计算精度更高，进而改善NOx排放控制，降低OBD误报的可能。
在SCR***中，除上述反应外，还存在氨的氧化反应，该反应记为氨氧化反应，该反应的化学方程式如下：4NH3+3Ox→2N2+6H2O。该反应方程式中的氨同样为吸附在催化剂表面的氨，即，只有吸附态的氨才能发生氨氧化反应。而针对催化剂的不同活性位的氨，氨氧化反应具有不同的反应速率。
当上述氨氧化反应发生在催化剂的第一活性位即Lewis活性位时，对应的第一氨氧化速率R1 Ox为：R1 Ox＝r1 Oxθ1 NH3。
其中，r1 Ox为：第一氨氧化反应速率常数，r1 Ox＝C1 cKOxexp(-EOx/RT)，C1 c为SCR***的第一活性位的氨存储能力，EOx为第一氨氧化反应的活化能，kJ/mol；KOx为第一氨氧化反应速率因子，S-1；θ1 NH3第一活性位的氨覆盖率，％；R为理想气体常数，J/(mol·K)；T为温度，K。
当上述氨氧化反应发生在催化剂的第二活性位即Bronsted活性位时，对应的第二氨氧化速率R2 Ox为：R2 Ox＝r2 Oxθ2 NH3，
其中，r2 Ox为第二氨氧化反应速率常数，r2 Ox＝C2cKOxexp(-EOx/RT)，C2 c为SCR***中第二活性位的氨存储能力，EOx为第二氨氧化反应的活化能，kJ/mol；KOx为第二氨氧化反应速率因子，S-1；θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率，％；R为理想气体常数，J/(mol·K)；T为温度，K。
针对双活性位点，SCR***催化还原反应过程中的氨氧化反应速率ROx为：ROx＝R1 Ox+R2 Ox＝KOxexp(-EOx/RT)(C1 cθ1 NH3+C2 cθ2 NH3)。
本申请上述实施例计算方法，基于双活性位，充分利用了双活性位下不同的氨覆盖率，从而使得高低温下SCR反应物理模型中氨氧化速率的计算精度更高，进而改善NOx排放控制，降低OBD误报的可能。
为了验证双活性位反应模型的准确性，将单活性位反应模型仿真结果、双活性位反应模型仿真结果与实际发动机试验结果进行对比。
操作方法：假设对各种反应模型以及实际发动机输入相同流量的氨气，计算不同反应模型下的发动机的出口氨体积浓度，并测量相同工作条件下实际发动机的出口氨体积浓度，得到的对比结果如图5所示。其中，图5中(a)为100℃工况下的对比图，(b)为200℃工况下的对比图，(c)为300℃工况下的对比图。
从图5中的(a)～(c)可以看出，在不同温度下，双活性位反应模型的仿真结果更趋近于实际的实验数据，由此，可以证明，双活性位反应模型的工况适用性和控制鲁棒性更好，能够改善NOx排放控制，降低OBD误报错率。
基于同样的发明构思，本申请提供一种实施例的发动机尿素通入量的控制方法，该控制方法包括：利用本申请的计算方法计算SCR***的化学反应速率，根据得到的化学反应速率控制尿素的通入量。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种SCR***化学反应速率的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据催化剂确定参数集；其中，所述催化剂包括第一活性位和第二活性位，所述参数集包括第一组参数和第二组参数，所述第一组参数对应所述第一活性位下的化学反应，所述第二组参数对应所述第二活性位的下的化学反应；
根据第一组参数确定第一反应速率，根据第二组参数确定第二反应速率；
根据所述第一反应速率与所述第二反应速率之和确定所述化学反应速率；
所述化学反应速率包括氨吸附反应速率、氨解吸附反应速率、氮氧化物反应速率和氨氧化反应速率，所述第一反应速率包括第一氨吸附速率、第一氨脱附速率、第一氮氧化物反应速率和第一氨氧化反应速率，所述第二反应速率包括第二氨吸附速率、第二氨脱附速率、第二氮氧化物反应速率和第二氨氧化反应速率；其中，
根据第一氨吸附速率和第二氨吸附速率之和确定所述氨吸附反应速率；
根据第一氨脱附速率和第二氨脱附速率之和确定所述氨脱附反应速率；
根据第一氮氧化物反应速率和第二氮氧化物反应速率之和确定所述氮氧化物反应速率；
根据第一氨氧化反应速率和第二氨氧化反应速率之和确定所述氨氧化反应速率。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述第一氨吸附速率r1 a为：r1 a＝ka 1CNH3(1-θ1 NH3)，
其中，CNH3为气相中NH3体积浓度；θ1 NH3为第一活性位上的NH3表面覆盖率；ka 1为第一活性位上的吸附速率因子；
所述第二氨吸附速率r2 a为：r2 a＝ka 2C NH3(1-θ2 NH3)，
其中，CNH3为气相中NH3体积浓度；θ2 NH3为第二活性位上的NH3表面覆盖率；ka 2为第二活性位上的吸附速率因子；
所述氨吸附反应速率ra为：ra＝r1 a+r2 a。
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述第一氨脱附速率r1 d为：r1 d＝kd 1exp[(-Ed 1/RT)(1-α1θ1 NH3]θ1 NH3，
其中，kd 1为第一活性位氨脱附速率因子，Ed 1为第一活性位氨脱附反应活化能，α1为第一活性位对应的异质性常数，θ1 NH3为第一活性位上的NH3表面覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述第二氨脱附速率r2 d为：r2 d＝kd 2exp[(-Ed 2/RT)(1-α1θ2 NH3]θ2 NH3，
其中，kd 2为第二活性位氨脱附速率因子，Ed 2为第二活性位氨脱附反应活化能，α2为第二活性位对应的异质性常数，θ2 NH3为第二活性位上的NH3表面覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述氨脱附反应速率rd为：rd＝r1 d+r2 d。
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述第一氮氧化物反应速率R1 NOx为：R1 NOx＝r1 NOxC1 sθ1 NH3，
其中，r1 NOx为第一氮氧化物反应速率常数，r1 NOx＝C1 sRTKNOxexp(-ENOx/RT)，C1 s为SCR***的第一活性位的氨存储能力，ENOx为第一氮氧化物反应的活化能，KNOx为第一氮氧化物反应的反应速率因子，θ1 NH3第一活性位的氨覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述第二氮氧化物反应速率R2 Nox为：R2 NOx＝r2 NOxC2 sθ2 NH3，
其中，r2 NOx为第二氮氧化物反应速率常数，r2 NOx＝C2 sRTKNOxexp(-ENOx/RT)，C2 s为SCR***的第二活性位的氨存储能力，ENOx为第二氮氧化物反应的活化能，KNOx为第二氮氧化物反应的反应速率因子，θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率。
5.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述氮氧化物反应速率RNOx,为：
RNOx＝R1 NOx+R2 NOx＝RTKNOxexp(-ENOx/RT)(C1 sθ1 NH3+C2 sθ2 NH3)。
6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述第一氨氧化速率R1 Ox为：R1 Ox＝r1 Oxθ1 NH3，
其中，r1 Ox为第一氨氧化反应速率常数，r1 Ox＝C1 cKOxexp(-EOx/RT)，C1 c为SCR***的第一活性位的氨存储能力，EOx为第一氨氧化反应的活化能，KOx为第一氨氧化反应速率因子，θ1 NH3第一活性位的氨覆盖率，R为理想气体常数，T为温度；
所述第二氨氧化速率R2 Ox为：R2 Ox＝r2 Oxθ2 NH3，
其中，r2 Ox为第二氨氧化反应速率常数，r2 Ox＝C2 cKOxexp(-EOx/RT)，C2 c为SCR***中第二活性位的氨存储能力，EOx为第二氨氧化反应的活化能，KOx为第二氨氧化反应速率因子，θ2 NH3第二活性位的氨覆盖率。
7.根据权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述氨氧化反应速率ROx为：ROx＝R1 Ox+R2 Ox＝KOxexp(-EOx/RT)(C1 cθ1 NH3+C2 cθ2 NH3)。
8.一种发动机尿素通入量的控制方法，其特征在于，包括：
利用权利要求1-7任一项所述的计算方法计算SCR***的化学反应速率，
根据得到的化学反应速率控制尿素的通入量。
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