排放后处理技术.docx

排放后处理技术（一）为满足欧4和欧5排放标准的要求，欧洲重型载货车制造商目前采取的措施主要有SCR （选择性 催化还原）、EGR和DPF等方法废气再循环（EGR）动机超过一定转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环，而且，参与再循环 的废气量根据发动机转速、负荷、温度及废气温度的不同而不同，以达到废气中NOx最低以斯堪尼亚重卡柴油机为例，配置了 EGR和涡轮气体混合装置，将符合质量要求的废气返回到发动机中，使NOx降低了 30%，碳油微粒降低了 80%，从而达到了欧*标准2007年斯堪尼亚又推出可满足欧5标准的全新EGR发动机平台,在这些新的发动机上，斯堪尼亚采 用EGR技术，无需任何后处理装置即可达到欧5排放标准选择性催化还原系统（SCR）EGR是废气再循环技术的简称，该系统的作用就是将柴油机产生的废气的一部分送回气缸废气被送回气缸的数量由ECU进行控制ECU根据发动机的转速、负荷、温度、进气流量、排气 温度控制电磁阀适时地打开，进气歧管真空度经电磁阀真空膜室膜片拉杆将EGR阀打开，排气中少部 分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合进入气缸参与燃烧少部分废气进入气缸参与混合气燃 烧。

但是由于再循环的废气具有惰性，不参加化学反应，使进入缸内的混合气被稀释，氧气浓度降低， 从而也使可燃混合气的发热量降低；另外由于废气中的co2及水蒸气的热容量较大，增大了混合气的 比热容，降低了缸内的高峰温度这两者都使柴油机燃烧过程的着火延迟期增加，燃烧速度变慢，缸内 最高燃烧温度下降，而破坏了 NOx生成所需要的高温富氧的条件，故抑制了 NOx的生成，降低了柴油 机NOx的排放量加速踏投开台■度 —►挂君职5? 发动机转数EGR系统但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火性能，从而影响发动机的动力性，特别是 在发动机怠速、低速小负荷及冷机时，由ECU控制废气不参与再循环，以免发动机性能受影响；当发SCR是一种机外净化系统其基本原理是在热的尾气中添加32.5%的尿素溶剂（AdBlue）作为还原 剂尿素溶液通过一个加热的管道从尿素罐中吸取，然后通过压缩空气使之均匀吹入尾气中，尿素溶 液在尾气中被汽化，并释放出氨气，然后在SCR系统的催化器中使NO加速转换成纯净的氮气和水蒸 x汽由于转换率高达80%，因此可大大降低颗粒物的排放，另外还降低油耗据戴克的测试结果表明， SCR技术与欧3标准的汽车相比，能够节省3%—5%的燃油，NOx的排放可低于欧4限值。

SCR技术的最大优点在于，不仅可以达到欧4限值，而且只要增加还原剂的剂量，还可满足欧5 标准另外，SCR催化器还具有不需要维护，对柴油含硫无特别要求的优点目前，绝大多数制造商认为采用SCR技术是满足欧4和欧5标准行之有效的方法在欧洲7家商 用车制造商中有5家（戴克、沃尔沃、雷诺、依维柯、达夫）在全部采用SCR技术曼和斯堪尼亚则 采用SCR和EGR两条路并行的技术路线如：曼公司的直列发动机在应对欧4和欧5排放时采用SCR 和EGR两种方法，V型排列发动机只采用SCR方法据说，奔驰公司已开始着手下一代SCR系统的研发工作，目标是将目前的控制型SCR催化器将变 成调节型催化器，最终目的是使其排出的氨气尽可能少，直至为零换句话说，就是借助于AdBlue， 尽可能消除废气中的氮气含量SCR工作原理为满足欧4和欧5排放标准的要求，欧洲重型载货车制造商目前采取的措施主要有SCR （选择性 催化还原）、EGR和DPF等方法DPF（柴油微粒过滤器）DPF系统是由能够高效捕捉PM的耐热过滤器和将捕集到过滤器的颗粒通过酸化处理等去除的过滤 再生装置组成如果从现状、功能、实用性和可靠性等方面进行综合评价的话，目前最好的DPF装置 是陶瓷壁的DPF装置。

DPF的主要功能是捕集PM，降低压力损失，它应具有耐热冲击性和耐热性的性 能从再生方法来看，目前DPF采用的再生方法主要分强制再生和连续再生瓦此攫化制 带催化剂的料柱谊饕毒此外，在油耗方面，专家认为，采用废气再循环氧化催化转化器和微粒捕集器方式来满足欧5标 准与采用SCR系统相比，油耗至少差5%但是，欧5要求从根本上消除微粒如果从根本上消除微粒来考虑，专家们认为采用连续再生式 CRT捕集器是不可行的目前，依维柯的欧W、欧V发动机上除采用了 EGR、SCR、AdBlue系统外，在总质量大于5t的车 辆上还配置了 CRT系统PM-Kat微粒分离器系统PM-KAT是一种微粒分离器系统该系统（PM-KAT）的工作原理是通过波浪形的金属层在尾气中形 成涡流这些金属层又被包覆在烧结金属毛毡中，颗粒物在毛毡中被沉积下来在PM-Kat系统中使用 了伯金材料的预氧化催化器，NO经过氧化变成异常活跃的NO2,然后在颗粒物分离器的中央区域将颗 粒中的碳重新转化为co2 2与普通的CRT微粒捕集器相比，PM-Kat颗粒分离器系统最主要的优点在是，预氧化催化器不会受 到油燃烧后所产生的烟灰的损害，从而不会被堵塞，也不需要维护。

但这种装置也存在着缺点：PM-Kat只能使用无硫或低硫柴油（硫含量低于50ppm，在德国已成为 标准），另外，据曼公司介绍，使用该装置后，油耗将增加2% - 3%德国曼公司在应对欧4排放标准时采用的方法是PM-KAT+ARG（微粒分离器+废气再循环）通过 PM-KAT分离器来减少微粒的排放，利用AGR技术来降低尾气中NO.的含量德国曼公司是世界上唯一一家采用废气再循环和PM （颗粒分离器）-Kat技术相结合来达到欧4 标准的汽车公司曼公司说，它们的这种方法是目前各种应对欧4排放标准方案中一种经济性较高的陶瓷蜂窝网曼公司的PM-KAT系统连续再生式捕集器（CRT）连续再生式捕集器（CRT）是一种深受大家宠爱的微粒捕集器，它也是一种机外净化系统该系统 能不停地捕集碳油微粒，并通过控制发动机和加速共轨的喷射，提高排出废气的温度而使捕集到的碳 油微粒重新燃烧但是，实际上连续再生式捕集器（CRT）也存在许许多多的不足例如，系统连续工作所要求的温 度并非能在任何情况下都能得到调节，此外，串联的氧化催化转化器对硫含量比较敏感，如果硫含量 过高，就会朝着按完全相反的方向调节，从而使CO和HC自由通过而依附在硫氧化物上，并立即形成 二氧化硫（SO），最后形成硫。

这不仅助长了微粒的生成，而且还会堵塞捕集器，并可能缩短系统的使2用寿命不仅如此，机油里聚集的烟灰，随着时间的推移，必然会逐渐堵塞微粒捕集器微粒捕集器 堵塞后会使废气背压提高，从而使油耗增加酸化催化剂NOX吸附还原型催化剂 X90年代丰田公司发现了有关汽油发动机的排气净化催化剂的NO吸附能，对汽油稀燃比发动机进 行展开的同时，对在柴油发动机的上的应用也开始了研究NO吸附还原型催化剂，在稀空气氛围中（氧 气共存条件下）的催化剂通过共存的氧气将NO酸化成NO2再使其和盐基进行反应，作为硝酸盐吸附到 催化剂上然后，通过发动机控制和向排气管添加燃料，，，将排放气体变成稀空气氛围（氧0），吸附在 催化剂上的硝酸盐进行分解、还原，直到将NO还原成氮气为止X酸化催化剂是80年代末开始，以将颗粒中的SOF从主体中减少为目的进行的开发酸化催化剂是 由贵金属白金和金属酸化物氧化铝等构成当时，燃料中的硫磺成分约2000ppm，具有强酸化力的酸化 催化剂形成硫酸盐，相反致使颗粒增加1994年时燃料中的硫磺成分降低到500ppm的同时，通过开 发可控制酸化力的酸化催化剂技术，颗粒的降低已成为可能酸化力弱的催化剂中碳氢化合物等相关 标准中未规定物质的减少效果较低，后来在2002年，国内燃料中的硫磺成分规定为50ppm能够提高酸 化力，使碳氢化合物类物质也大大减少。

今后会以减少排出气体中的碳氢化合物、气味为目的，承担 部分后处理装置的形式进行的搭载技术将不断扩大R ； NQ,存健后制匚队.FLOCQ ■HC,辙存储 氓：N5■减少NOx吸附还原型催化剂的反应装置共轨臆肘源就NSR地化剂 &FW1摧化剂 就化邮搁%桃蜒 空烦比传酷器地料喷射器底力植感券空燧比传皆昨NOx吸附还原型催化剂，虽不是必需的具有特殊性的还原剂，但通过燃料中的硫磺成分NOx吸附还 原型催化剂虽被解毒，NO降低效果却下降了现在，通过限定使用硫磺成分为10ppm的燃料」将使用 的nox、PM同时低减系益（DPNR）作为商用车用低减系统正在进行实用化推广今后，通过推进降低 燃料中的硫磺成分，降低润滑油中的硫磺成分的研究，会不断促进NO吸附还原型催化系统在市场上 的推广使用 X节流陶 EGR冷却器 碰EGR. '中冷冬同时降低NOx、pm的dpnr系统结构。