柴油机排气后处理装置技术要求第5部分：后处理器机械性能
中国环境保护产业协会标
T/CAEPI □□－20□□
柴油机排气后处理装置技术要求
第5部分：后处理器机械性能
Technical Requirements of Diesel Emission Aftertreatment Devices
Part 5: Mechanical Performance of After-treatment Converter
（征求意见稿）
中国环境保护产业协会发布
T/CAEPI XXX-201X
目 录
前 言...........................................................................III
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语和定义 (1)
4 技术要求.......................................................错误！未定义书签。
4.1 一般要求 (3)
4.2 机械性能要求 (3)
5 试验程序 (4)
6 试验方法 (4)
6.1 密封性试验 (4)
6.2 轴向推力试验 (4)
6.3 水急冷试验 (4)
6.4 热振动试验 (5)
6.5 热疲劳试验 (6)
7 检验规则 (7)
7.1 检验分类 (7)
7.2 检验项目 (7)
8 标志、包装、运输、储存 (8)
T/CAEPI XXX-201X
前 言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，促进环保技术装备发展，规范柴油机排气后处理装置的技术要求和试验方法，降低柴油机尾气排放中的污染物对空气质量的影响，制定本标准。
CAEPI XXX-201X《柴油机排气后处理装置技术要求》分为如下5个部分：
——第1部分：氧化型催化转化器（DOC）；
——第2部分：选择性催化还原器（SCR）；
——第3部分：柴油机颗粒捕集器（DPF）；
——第4部分：氨逃逸催化器（ASC）；
——第5部分：后处理器机械性能；
本部分为T/CAEPI XXX-201X 第5部分。
本部分规定了柴油机排气后处理装置后处理器的机械性能技术要求和试验方法。
本部分是对HJ451-2008《环境保护产品技术要求柴油车排气后处理装置》的修订，与原标准相比主要变化如下
——增加了后处理器封装单元的技术要求和测试方法 ；
——增加了后处理器总成热疲劳要求和试验方法 ；
——修改了密封性技术要求，将压降要求改为泄漏量要求；
——修改了轴向推力试验方法，根据载体的大小，线性关系增加轴向力；
——修改了预处理条件，调整了预处理温度；
——修改了水急冷试验方法，将四段式循环方式改为两段式；
——修改了振动试验方法；
——修改了试验条件和试验程序；
——修改了检验规则。
本标准由中国环境保护产业协会组织制订。
本标准起草单位：
本标准主要起草人：
T/CAEPI XXX-201X
柴油机排气后处理装置技术要求
第5部分：后处理器机械性能
1范围
本标准规定了柴油机排气后处理装置后处理器机械性能技术要求和试验方法。
本标准适用柴油机排气后处理装置的后处理器机械性能要求及评定，包括DOC、DPF、SCR及ASC，其他技术路线产品也可以参考实施。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过在本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 5181 汽车排放术语和定义
3术语和定义
本标准采用下列术语和定义。
3.1柴油机排气后处理装置 diesel emission aftertreatment devices
指安装在柴油机排气系统中，能够降低排气中的某种或多种污染物排放量的装置的统称。
3.2柴油车排气后处理器diesel emission aftertreatment converter
指排气后处理装置的主体部分，在空间上是排气污染物发生化学或者物理作用的主要场所，通常包括载体、壳体、垫层（如必要）、管路等部分，不包括后处理装置的外接控制装置及辅助装置。
3.3柴油机氧化型催化转化器diesel oxidation catalyst (简称DOC)
柴油机排气后处理装置中的一种，可通过催化氧化作用，同时降低排气中CO、HC等污染物排放量，和（或）将排气污染物中的一氧化氮(NO)转换为二氧化氮(NO2)的装置。
3.4选择性催化还原器selective catalytic reduction device（简称SCR）
柴油机排气后处理装置中的一种，指安装在发动机排气系统中，将排气中的有毒的氮氧化物
CAEPI XXX-201X
（NOx）通过发生选择性催化还原反应转化为无毒的N2和H2O，以降低NOx排放量催化转化器。3.5柴油机颗粒捕集器diesel particulate filter （简称DPF）
指安装在柴油机排气系统中，通过DPF载体孔内壁（带微气孔）具有的过滤特性来降低排气中颗粒物（PM）的捕集器，简称DPF。当DPF载体的的孔内壁涂覆有催化剂，称为催化型颗粒捕集器（catalyzed diesel particulate filter device，简称CDPF）。
3.6氨逃逸催化器 ammonia slip catalyst （简称ASC）
柴油机排气后处理装置中的一种，可通过催化氧化作用，降低SCR后端排气中泄露出的NH3的装置。
3.7轻型柴油机 light-duty diesel
指安装在最大总质量不超过3500kg的柴油车上的柴油机。
3.8重型柴油机 heavy-duty diesel
指安装在最大总质量超过3500kg的柴油车上的柴油机。
3.9空速 space velocity
在温度为25℃和压力为100kPa的标准状态下，每小时进入后处理器的气体容积与载体容积之比，单位为h-1。
3.10入口温度inlet temperature
指在排气后处理器入口处、距载体前端面规定位置、排气管几何中心处测得的排气温度。3.11 封装单元 package part
指排气后处理器的封装包部分，通常仅包含载体、垫层（如需要）和壳体，不包含消声器、进排气管等部分，一般以一个载体或者相同类型的多个载体与垫层（如需要）、壳体组成的柱形部分作为一个封装单元。其中ASC一般情况下配合SCR使用，可以认为同SCR为一个单元。
3.12 封装总成 total assemble
指排气后处理器所有部分组成的结构整体。可以分为单一产品总成和组合产品组成。
3.13单一产品总成 single total assemble
指以法兰等非焊接连接形式装配而成的完整排气系统的各个后处理器部件。
3.14组合产品总成 multiple total assemble
组合产品总成是指由各个后处理器部件组成的排气后处理器整体。
柴油机尾气后处理技术基础介绍
柴油机尾气后处理技术
基础开发室性能组
李兴民 2009.4
内容
尾气后处理技术简介 柴油机尾气的组成 后处理基础知识 典型后处理布置方案
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD
尾气后处理技术简介
为什么要采用尾气后处理技术？ 为了满足越来越苛刻的环保法 规要求，仅仅依靠发动机本体 的技术措施已经不能满足法规 的要求，专门针对发动机尾气 采用物理、化学方法进行净化 处理的方法叫做发动机尾气后 处理技术
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD
排放法规
2 (8%)
cu rve
8 (9%) 10 (8%)
Torque
Fu ll l oa d
6 (5%)
4 (10%) 75% load
12 (5%)
5 (5%)
3 (10%) 50% lo ad
13 (5%)
7 (5%)
9 (10%)
25% load
11 (5%)
1 (15%) idle
250
A
B
C
Engine speed
100 Torque [%]
200
50
150
0
Engine speed [%]
100
-50
50
-100
0 0
Urban
600
Rural Time [sec]
-150 1200 Motorway 1800
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD
柴油机后处理净化技术
柴油机后处理净化技术 1.氧化催化转化器 氧化催化转化器是利用催化剂，象滤清器那样通过排气，将有害成分HC、CO、NOx进行化学反应转化为无害的CO2、H2O和N2的反应器。 减小污染物浓度的原理： 把一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和颗粒中的可溶性有机物SOF成分氧化成二氧化碳和水。 氧化催化转化器的结构： 主要由壳体、衬垫（减震层）、载体和催化剂涂层四个部分组成。 ①壳体通常为不锈钢材料，防止高温氧化脱落。 ②衬垫通常为陶瓷材料；隔热性、抗冲击性、密封性和高低温冲 击性优于金属网。 ③载体材料主要有蜂窝陶瓷载体和金属载体两种。 ④催化剂涂层。涂层（γ-Al2O3）+主催化剂（铂Pt、钯Pd） 2.NOx机外净化技术 （1）吸附催化还原法(LNT) 催化剂活性成分：贵金属和碱土金属 在富氧气氛下，用吸附剂MO先将NOx储存起来： 然后在贫氧的还原气氛下进行分解和还原，其反应如下：
（2）选择性催化还原(SCR) NOx的催化还原技术有：选择性非催化还原（SNCR）、非选择性催化还原（NSCR）和选择性催化还原（SCR）三种方式，其中以选择性催化还原（SCR）技术在柴油机上的研究最为广泛。 工作原理： 以NH3或者HC作为还原剂，在催化剂的作用下将NOx转化为无害的氮气（N2）和水蒸气（H2O）。 （3）等离子辅助催化还原(NTP) 机理：空气经过低温等离子体作用后，产生一系列氧化性极强的自由基（OH*、HO2*）、原子氧（O）、臭氧（O3）等强氧化物质，这些物质将发动机尾气中的NO氧化，并转化为NO2
3. 颗粒物机外净化技术 微粒捕集器（DPF ）对颗粒物进行捕集是最可行的一种后处理技术。此外，也有使用等离子体净化技术和静电分离技术等法对颗粒物进行脱除。 （1）DPF 结构 陶瓷蜂窝载体 陶瓷纤维编织物 22O O ??→2O N NO N +??→+2N O NO O +??→+*N OH NO H +??→+2NO O NO +??→*222NO OH NO H O ++??→** 22NO HO NO OH +??→+323NO O NO +??→
高效清洁柴油机技术-5柴油机排气后处理
现代动力技术之二 现代高效低排放柴油机技术 (五)柴油机排气后处理 石磊 上海交大内燃机研究所
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧产物。 （2）碳氢化合物（HC）：未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。 （3）氮氧化合物（NOx）：在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物（NO、NO2为主）的总称。 （4）颗粒排放物(PM）：主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒，以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。 （5）二氧化碳（CO2）：燃烧的必然产物。
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式 一氧化碳（CO） （1）形成原因 汽油机——主要是由可燃混合气过 浓造成的。 柴油机——主要是由燃烧室内部缺 氧或温度过低造成的。 （2）危害 是一种无色、无味的有毒气体，吸 入人体后，能以比氧强210倍的亲和 力同血液中的血红蛋白结合，形成 碳氧血红蛋白，阻碍血液向心脏、 脑等器官输送氧气，从而引起各种 中毒症状，直至使人窒息死亡。
1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式 碳氢化合物（HC） （1）形成原因 汽油机——主要是因为低温缸壁的 冷激作用，使火焰消失；电火花太 弱，不能点燃混合气；进排气门重 叠期间，新鲜混合气泄漏；曲轴箱 窜气，汽油箱或化油器浮子室内汽 油蒸发等。 柴油机——主要是混合气形成不良 或温度过低而形成。 （2）危害 HC吸入人体后会破坏造血机能，造 成贫血、神经衰弱等，同时也会致 癌。
HW：柴油机后处理技术概述
当下常用柴油机后处理技术： 1SCR（Selective Catalytic Reduction选择性催化还原技术） 1.1NH3- SCR 1.1.1反应原理 使用尿素水溶液作为氨气来源，这种溶液尿素质量分数为32.5%，符合DIN V70070国际标准，市 场上也称之为“AdBlue”溶液。当尿素水溶液被喷射到排气管中后，与高温的废气混合，尿素水溶 液经过气化、热解和水解等一系列复杂的化学反应生成氨气和二氧化碳，简单可以分为两步。 第一步: 热解反应 CO(NH2)2→加热→NH3+ HNCO 第二步: 水解反应 HNCO+H2O→催化剂→NH3+CO2 尿素分解释放出的氨气与废气中的NO x发生化学反应，具体反应方程式如下 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O 1.1.2控制方法 尿素SCR系统主要由后处理控制单元( DCU)、尿素泵( SM)、喷嘴( DM)、尿素罐、SCR 催化器及 相应液力管路和电气线束构成，如下图所示。 DCU为主控制单元，处理传感器信号、计算尿素喷射量并对各种执行器进行控制。SCR 系统开始 工作时，DCU首先确认系统是否处于正常状态，然后发出指令使尿素泵开始加压，压力使尿素水溶 液开始流动。控制单元通过CAN总线与发动机的ECU进行通讯，获得发动机的运行参数，再加上 催化器上游温度信号，计算出尿素喷射量，驱动喷嘴将适量的尿素水溶液喷射到排气管内，按反应 机理还原尾气中的NO x，多余的尿素被送回到尿素罐内。 1.1.3存在的问题 1.1.3.1低温工况下NO x转化率低 尿素在废气温度为160℃左右时，开始发生热解反应产生异氰酸(HNCO)和一部分氨气。由于尿 素热解需要吸收大量的热量，当排气温度较低时热解速度较慢。有关研究表明，温度为330℃时 仅有20%左右的尿素可以发生热解，而400℃时有50%的尿素发生热解，剩下的尿素只能到达
柴油车排放后处理
柴油机后处理技术
Legislation
Emission Reductions Evolution
16 14
* PM scale x10 *
NOx -86%
18 years
PM -95%
13 years
12 10 8 6 4 2 0
98 00 90 94
Euro 0 Euro 1
-43%
g/kW.hr
-12% -29% -56%
Euro 2
-30% -80%
Euro 4
-33%
Euro 3
-43%
Euro 5
02
96
04
92
06
08 20
19
19
19
20
20
19
20
19
20
20
10
Aftertreatment Technology Options
Diesel Engine Emission Technology Approach
Emissions Level Euro-Ⅱ Euro-Ⅲ Euro-Ⅳ Euro-Ⅴ Euro-Ⅵ
Fuel Sulfur(ppm) 2000 Electric Control Fuel Injection Pressure (MPa) Turbocharging and Intercooling 80 Turbocharge
300 √ 120 Turbocharge
<10 √ 160 Variable Geometry Turbochgar ge(VGT)
<10 √ 200 Variable Geometry Turbochgar ge(VGT)
<10 √ 240 Variable Geometry or Multistag Turbochar ge LTC
Exhaust Gas Recirculation at Full Load Aftertreatment
None
<5%
<15%
<20%
None
None
DPF
SCR+DPF
SCR+DPF
汽油机排放污染物的生成和处理技术
汽油机排放污染物的生成和处理技术 摘要：目前环境污染严重，而汽车作为化石燃料的重要消耗途径，有着不可推卸的责任。因此本文分析汽油机排放的CO,HC,NO X和微粒等污染的生成，还讨论了目前汽车常用的机内净化和排放后处理技术。在这里技术的指导下，希望进一步改善汽车的排放特性。 关键词：汽油机；排放；机内净化；排放后处理 0 引言 近年来环境污染日益严重，很大程度上是由化石燃料的不清洁燃烧方式引起的。酸雨，雾霾，沙尘暴，温室效应甚至厄尔尼诺现象的出现频率越来越高，环境问题与经济发展的冲突越来越严峻。据英国石油公司（BP）的统计，中国是目前世界上能源消耗量最大的国家，占世界一次能源消耗的22.4%[1]。其中，不可再生的化石能源占了我国能源结构的绝大部分。化石能源的大量消耗不仅威胁国家的能源安全问题，同时也制约了社会的稳定高速发展。从图1中可以看到，随着我国汽车保有量的不断增长[2]，汽车行业作为交通运输的主要构成部分消耗的大量石油资源占据了很大比例。其次，粗放式地燃烧化石燃料已造成了严重的空气污染。随着空气污染的不断加重，PM 2.5数值不断攀升，雾霾天气已经严重影响了人们的正常工作生活。控制空气污染并减少雾霾天气以保障我国民众的身体健康和日常生活已经刻不容缓。 图1世界汽车增长趋势 尽管内燃机具有效率高、体积小、续航里程高等优点，但是其每年消耗大量宝贵的化石燃料并排放危害环境和人体健康的物质。研究表明，汽车尾气的排放
物是大气污染物的一个主要来源[3-5]，其中包含未燃碳氢（HC）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、固体颗粒物、二氧化硫、含铅化合物等多种有害物质[6]。然而内燃机作为成熟的动力源在短时间内无法被彻底取代，研究内燃机排放物是如何生成，并探寻合适的排放控制手段，使亟待解决的。目前城市绝大多数乘用车都是汽油机，所以本文主要讨论汽油机排放物的生成和控制。 1 汽车排放污染物的生成和影响因素 1.1一氧化碳的生成机理和影响因素 汽车排放物中的CO的生成主要是由于燃油在汽缸内燃烧不充分所致，是由氧气不足所引起的。一般烃燃烧燃烧都是先与氧气反应生成CO和H2，再由二者与O2进一步反应生成H2O和CO2，同时CO还和生成的水蒸气反应生成H2和CO2。由此可见，当汽缸内氧气充足燃料完全燃烧的情况下，是没有CO生成的，而当O2不足的情况下，就会有部分燃料不能完全燃烧而生成CO。 理论上当空燃比α在14.7以上时候，燃料完全燃烧，没有CO生成。但由于燃料空气混合不均匀，在排气中还含有不少CO。因此CO主要受空燃比的影响，因此，影响空燃比的因素都会影响CO生成。例如，进气温度、大气压力、进气管真空度、怠速转速、发动机工况等。如图2可以看到不同转速和负荷对CO排放的影响[7]。 图2 1800 r/min(左边)和2500 r/min(右)下的CO排放特性 1.2碳氢化合物的生成机理和影响因素 汽油发动机中的未燃HC的生成主要可分为三种方式：燃烧过程中未完全燃烧的碳氢燃料随废气排入大气，其可能通过火焰在壁面淬熄、狭隙效应、燃烧室内沉积物和油膜等对燃油蒸汽的吸附和解吸、体积淬熄和后期氧化等原因引起；未燃燃料从活塞组和汽缸之间的缝隙漏入曲轴箱，形成蹿气；燃油从汽油机的燃
柴油机尾气处理方式
柴油机尾气处理 抛开油品问题，其实柴油机的尾气处理要比汽油机复杂的多，排放清洁是要付出代价的。 柴油机的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM，主要的难点在于NOx 的处理上；而汽油机的排放主要是NOx、碳氢化合物HC和一氧化碳CO等，如果是直喷汽油机也会有微粒PM的排放。 柴油机一般是富氧燃烧，HC和CO比汽油机少多了；但是柴油机的烟是一个问题，这是因为其燃烧方式的原因，柴油机为扩散燃烧，而汽油机为预混燃烧。因此柴油机工作时如果混合气组织不好，就会导致滚滚黑烟，所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差，总觉得柴油机就是不环保的机器，即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体HC和CO。但有一点你要知道，柴油机的尾气经过完善处理之后，其污染指标全面秒杀汽油机。正如标题所言，这个完善处理到底有多棘手？ 我们知道汽油机的尾气处理一般只需一个大铁壳，也就是三元催化转化器就可以解决了，不保险？那加个氮氧化物存储式催化转化器（NSC）就稳了。燃鹅，柴油机却用不了…为熟么呢？还是因为柴油机为富氧压燃，空燃比相当大，三元催化器在处理NOx时如果氧分压过高，转化效率将会大大下降。所以呢，还得想别的方法… 一、EGR（Exhaust Gas Recirculation 废气再循环） 内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术，主要目的为降低排出气体中的NOx与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。燃鹅…EGR是很讲求控制策略和实现的，为柴油机加装EGR后动力下降油耗升高再正常不过… 二、DOC（Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器） DOC是将柴油燃烧后的排放物，例如CO、HC和SOF等，进行氧化，然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化，其转换效率分别为：CO：70-90%；HC：60-80%；SOF：40-50%。所以，仅仅DOC是不够的… 三、NSC（NOx Storage Catalyst 氮氧化物存储式催化转化器）
柴油机排放后处理技术
柴油机排气后处理技术的探讨 摘要 围绕车用柴油机排放控制这一主题。对国内外柴油机排放法规的发展趋势进行了综述。对满足面向世界排放法规的柴油机排气后处理控制技术进行了探讨。 关键词：柴油机排放法规排气后处理微粒捕集器微粒氧化催化器选择性 催化还原低温等离子 引言 排放方面的优势是包括汽油机在内的所有热力发动机无柴油机在节能与CO 2 法取代的。柴油机排气中有PM, N Ox , HC 和CO 等有害污染物, 其中PM 和NOx 是排放法规的主要控制对象。为减轻柴油机对大气环境的污染, 各国排放法规越来越严格。在发动机常用工况范围内, 仅采用机内措施降低PM 和NOx 排放已逐渐趋于极限, 只有对柴油机排气采取后处理净化措施, 才能满足未来更为严格的排放法规。目前常用的排气后处理技术主要有针对PM的氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF,针对NOx排放的选择性催化还原技术SCR、稀燃NOx 捕集技术LNT 、低温等离子技术等。 一、国内外排放法规 目前世界上已形成以美国、欧洲、日本为代表的三大排放法规体系, 其他各国基本上是采纳其中一种。图1 和图2 示出欧美及中国重型柴油机PM 和NOx 的部分排放法规限值的对比。图中欧洲和中国采用的是欧洲稳态测试循环下的限值, 美国采用的是瞬态工况标准测试循环下的限值。 图1 欧洲、美国和中国的NO 图2 欧洲、美国和中国的PM X 排放限值排放限值 由图1 和图2 可以看出: 美国由U S2002 至U S2010, NOx 排放限值由5. 36 g/ ( kW h) 降低到0. 27 g/ ( kW h) , 减少95% , PM 排放限值由0. 13 g/ ( kW h) 降低到0. 013 g / ( kW h) , 减少90%, 过渡时间为8 年; 欧洲从2000 年的欧#标准到2008 年的欧! 标准, NOx 排放限值由5. 0 g / ( kW h) 降低到2. 0 g/ ( kW h) , 减少60%, PM 排放限值由0. 1 g/ ( kW h) 降低到0. 02 g/ ( kW h) , 减少80% , 过渡时间为8 年; 我国自2007 年国III( 欧III) 标准到2012 年的
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用要点
(2014-2015学年第2学期) XXXX大学研究生课程论文 课程论文题目：SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用 课程名称内燃机燃烧与排放控制 课程类别□学位课□非学位课 任课教师XXX 所在学院车辆工程学院 学科专业车辆工程 姓名XX 学号 提交日期2015年5月11日
目录 摘要 (2) 1.引言： (2) 2.目前柴油机排放污染物的控制技术路线 (3) 2.1EGR+ DPF 路线 (3) 2.2优化燃烧+SCR 路线 (3) 3.柴油机SCR技术及其发展 (4) 3.1国外柴油机SCR 技术的研究与应用现状 (4) 3.2国内柴油机SCR 技术的研究与应用现状 (4) 4柴油机SCR技术的实现 (5) 4.1 SCR技术 (5) 4.2SCR关键技术的发展 (7) 4.2.1催化转化器 (7) 4.2.2尿素喷射系统 (8) 5.SCR后处理系统对柴油机颗粒物成分的影响 (9) 6.发展前景 (10) 参考文献 (10)
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用 摘要：随着人们对环境问题的关注，排放法规日益严格，对重型柴油机排放控制技术的研究具有重要意义。在欧洲，“优化燃烧+选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，简称SCR）”的排放控制技术以其燃油经济性好、抗硫中毒能力强等优点，已成为重型柴油机满足欧IV欧V排放标准的主流技术路线。在我国，随着国IV国V排放法规的推进，SCR 技术也正在成为国内发动机排放技术研究的一大热点。为了提高SCR系统的控制性能，开发满足国V排放法规的SCR系统。 本文首先对目前柴油机排放污染物的控制技术路线进行分析，对1EGR+ DPF 路线和优化燃烧+SCR 路线进行了阐述，并探究了柴油机SCR技术在国内外的研究和发展情况。而后有针对性的对SCR技术以及其系统中关键技术进行分析。文章最后，对目标发动机进行实验，采用欧洲瞬态循环（ESC）技术，通过气相色谱质谱联用仪、电感耦合等离子体质谱仪、离子色谱仪对安装了SCR后处理系统前后的排气颗粒物成分包括SOF、重金属、阴离子进行了实验分析。 关键字：SCR 发动机排放颗粒SOF 1.引言： 柴油机由于具有动力性强、耗油率低等优势，在中/重型车辆上得到了广泛的应用，但严重的排放问题仍然制约着柴油机的快速发展。柴油机排放的一氧化碳CO和碳氧化合物CH相对汽油机来说要少得多，但氮氧化物NOX排放与汽油机在同一数量级，微粒PM排放要比汽油机高几十倍甚至更多[1,2]，因此柴油机的排放控制重点NOX是与PM(包括碳烟)。柴油机排放的和是大气的重要污染源，被认为具有高致癌性而且已成为市区空气中颗粒悬浮物的主要污染源，NOX 除诱发人类神经和呼吸系统障碍以外也是造成酸雨和形成光化学烟雾的罪魁祸首之一[3],然而，柴油机的主要排放物NOX和PM无法像汽油机排放污染物那样可以通过采用三效催化转化器有效地解决，主要原因是柴油机排气中氧气含量高，使得利用发动机排气中还原剂来还原NOX的反应难以进行，另外，柴油机排气温度也明显低于汽油机，不利于后处理装置中催化剂的高效工作[4]。随着人
柴油机排放后处理技术
柴油机排气后处理技术 进入二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，严重危害人类社会的可持续发展，日益受到各国政府和民间的重视。随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境的压力日益加剧，新的排放法规的要求日趋严格，研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。 柴油机作为一种高效节能的动力机械，在军车动力中占据这越来越重要的地位。为了保持柴油机卓越的燃油经济性，同时又能满足越来越严格的排放法规要求，电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用，并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。然而，随着排放法规的日益严格，机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高，排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。 本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理，柴油机排气后处理技术的相关情况。 一柴油机排放主要污染物生成机理 柴油机排放的主要污染物有：NO x、微粒。 1.NOx的生成机理 感兴趣的氮氧化物是指NO，N2O（燃气轮机）和NO2，其中常见的是NO和NO2，它们统称为NOx。在燃烧后的排气过程中，更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。 NO的生成途径以确定有两种： 1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO； 2.瞬发途径。即在火焰区产生的NO称为瞬发NO； 氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物（主要是在重油和煤中）生成的。若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话，则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。当燃烧产物的温度下降，NOx浓度开始降低，但在火焰温度下，供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短，难以达到平衡状态，以及氮氧化合物在数十到数千（与燃烧的情况有关）10-6的浓度下被激冷。这样，NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。 NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的：NO2和O，H和OH反应生成NO，而NO和HO2反应生成NO2。我们对氮氧化物和非有机成分反应有很好地了解，但对NO和含碳物质反应却有相当空白，对该领域，研究兴趣正在扩大。 2.微粒的生成机理 柴油机的总微粒TPM(total particular matter)是由固体碳(solids, SOL)（起始的固体碳球直径为0.01-0.08μm,由它们组成固体质点并凝聚碳氢化合物生成0.05-1.0μm的SOL），在SOL 外面吸收了一层可用有机溶剂溶去的碳氢化合物称为可溶有机成分以及可溶于水的硫酸盐三部分组成。如图示[2]：
发动机排气后处理技术
一、排气后处理的原因与意义 随着我国工业快速崛起与经济迅猛发展，我国人民的生活水平不断提高，对于生活品质的要求也越来越高，汽车作为一种非常便捷的交通工具也越来越普及，汽车工业也得到了飞速的发展。 然而，汽车的普及与汽车工业的快速发展给人们生活带来便利的同时也产生了能源与环境问题。近年来，节能、能源与环境相容问题成为备受关注的重大科学问题。而汽车发动机作为汽车动力的问题的根本所在，因此改善汽车性能的关键在于开发汽车发动机节能减排技术。 因而，随着对内燃机低排放的要求不断严格，能兼顾动力性、经济性、排放性的内燃机越来越复杂，成本急剧上升。因此，世界各国都先后开发排气后处理技术，在不影响或者少影响内燃机其他性能的同时，降低最终向大气环境的排放。 如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源，但是，石油资源具有不可再生性，连续开采已使得石油资源日益枯竭。尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题，制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。 在能源与环保的双重压力下，我国汽车发动机行业引进了许多先进的技术。就汽车发动机而言，汽车发动机排气后处理技术等先后应用到实际的生产生活中，其技术可以有效改善汽车发动机的尾气的排放与污染，降低废气污染的排放。 进入二十一世纪，世界汽车发动机技术的研究重点与目标趋向于节能和二氧化碳减排取代排放控制的方面上。因此发动机排气后处理技术正处于上升趋势，而且国际上发动机排气后处理技术近年来已经有了很大的提高，其基础理论与机制有了巨大的进步，因此研制、设计、和试验汽车发动机系统的技术得到了很大的革新。 二、排气后处理技术的原理与分类 在讨论汽车发动机排气后处理技术之前，我们应该首先讨论一下汽车发动机所排放的尾气与其对于人体与社会的危害。 首先汽车发动机的尾气的主要危害物有一氧化碳、碳氢化合物与氮氧化合物等众多有毒有害的气体。它们产生的原因多是有由于燃油的不充分的燃烧所引起的，并且在高温的情况下，更容易产生更多的上述的有害气体，这些有害气体会对环境造成极大的污染，对人体造成呼吸系统、血液、神经系统的人体重要的系统形成极大的损伤。 而发动机的排气后处理技术就是用来减缓与解决上述的问题的。按目前主要的方法，汽车发动机排气后处理技术按照汽车发动机的燃油的种类，可以分为汽油机排气后处理技术与柴油机排气后处理技术。 下面首先介绍汽油机排气后处理技术，汽油机排气后处理技术主要包括热反应器、催化转化器、HC捕集器，其中催化转化器又可以分为氧化性、还原性、氧化还原（三效）型以及稀燃型，目前单纯还原型的催化剂已很少用。下面对汽油机排气后处理技术的各个部分进行较为详细的介绍： 首先是热反应器：处理对象为CO和HC。随着三效催化器的普及，20世纪90年代开始生产的新车已不采用热反应器。由于摩托车的排气后处理装置要求
HW柴油机后处理技术概述
H W柴油机后处理技术 概述 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
当下常用柴油机后处理技术： 1SCR（Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原技术） 1.1NH3- SCR 1.1.1反应原理 使用尿素水溶液作为氨气来源，这种溶液尿素质量分数为%，符合DIN V70070国际标准，市场 上也称之为“AdBlue”溶液。当尿素水溶液被喷射到排气管中后，与高温的废气混合，尿素水溶 液经过气化、热解和水解等一系列复杂的化学反应生成氨气和二氧化碳，简单可以分为两步。 第一步: 热解反应 CO(NH2)2→加热→NH3+ HNCO 第二步: 水解反应 HNCO+H2O→催化剂→NH3+CO2 尿素分解释放出的氨气与废气中的NO x发生化学反应，具体反应方程式如下 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O 1.1.2控制方法 尿素SCR系统主要由后处理控制单元( DCU)、尿素泵( SM)、喷嘴( DM)、尿素罐、SCR 催化器及 相应液力管路和电气线束构成，如下图所示。 DCU为主控制单元，处理传感器信号、计算尿素喷射量并对各种执行器进行控制。SCR 系统开始 工作时，DCU首先确认系统是否处于正常状态，然后发出指令使尿素泵开始加压，压力使尿素水 溶液开始流动。控制单元通过CAN总线与发动机的ECU进行通讯，获得发动机的运行参数，再 加上催化器上游温度信号，计算出尿素喷射量，驱动喷嘴将适量的尿素水溶液喷射到排气管内， 按反应机理还原尾气中的NO x，多余的尿素被送回到尿素罐内。 1.1.3存在的问题 1.1.3.1低温工况下NO x转化率低 尿素在废气温度为160℃左右时，开始发生热解反应产生异氰酸(HNCO)和一部分氨气。由于 尿素热解需要吸收大量的热量，当排气温度较低时热解速度较慢。有关研究表明，温度为 330℃时仅有20%左右的尿素可以发生热解，而400℃时有50%的尿素发生热解，剩下的尿 素只能到达催化剂表面后完成热解。当外界环境温度较低或发动机时，发动机废气温度很可能 达不到要求，不能产生足够的氨气，反应效率低下，后处理系统不能发挥应有的作用。对此的 对策是开发低温催化剂，改善尿素溶液喷射装置使喷射出的液滴更小，安装水解催化剂促进尿 素低温水解等等。 1.1.3.2尿素结晶 由于排气管的材料一般为不锈钢，废气与排气管内壁之间存在一定的温度差，如果尿素溶液在 较低的温度下喷射到排气管中，势必有部分雾化后的尿素小颗粒会附着在管壁上形成液膜，进 而会产生晶体。其原因是在温度范围为 132 ～180℃的低温条件下，尿素除了正常分解外，还
HW：柴油机后处理技术概述
当下常用柴油机后处理技术: 1 SCR （Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原技术） 1.1 NH 3- SCR 1.1.1 反应原理 使用尿素水溶液作为氨气来源， 这种溶液尿素质量分数为 32.5%，符合DIN V70070 国际标准，市 场上也称之为“ AdBlue ”溶液。当尿素水溶液被喷射到排气管中后，与高温的废气混合，尿素水溶 液经过气化、热解和水解等一系列复杂的化学反应生成氨气和二氧化碳，简单可以分为两步。 第一步：热解反应 CO （NH 2）27加热T NH 3+ HNCO 第二步：水解反应 HNCO+H 2O T 催化剂 T NH 3+CO 2 尿素分解释放出的氨气与废气中的 NO x 发生化学反应，具体反应方程式如下 4NH 3+4NO+O 2T 4N 2+6H 2O 4NH 3+2NO+2NO 2T 4N 2+6H 2O 8NH 3+6NO 2T 7N 2+12H 2O 1.1.2 控制方法 尿素SCR 系统主要由后处理控制单元 （DCU ）、尿素泵（SM ）、喷嘴（DM ）、尿素罐、 相应液力管路和电气线束构成，如下图所示。 廉倉我力和置 ------- 通讯信号 DCU 为主控制单元，处理传感器信号、计算尿素喷射量并对各种执行器进行控制。 SCR 系统开始 工作时，DCU 首先确认系统是否处于正常状态， 然后发出指令使尿素泵开始加压， 压力使尿素水溶 液开始流动。控制单元通过 CAN 总线与发动机的ECU 进行通讯，获得发动机的运行参数，再加上 催化器上游温度信号，计算出尿素喷射量，驱动喷嘴将适量的尿素水溶液喷射到排气管内，按反应 机理还原尾气中的 NO x ,多余的尿素被送回到尿素罐内。 1.1.3 存在的问题 1.1.3.1低温工况下NO x 转化率低 SCR 催化器及 I ------ 1 --------- 5砸嚥iiB 度传感猛 J 上游 卜游 --------------
柴油机后处理专题之一 综述
写在前面的话： 谈到“汽车”你会想起什么？是纵横驰骋的速度机器，还是默默陪伴你的生活伙伴，亦 或是越来越拥堵的交通；是曾经盆满钵满的投资收益，还是萦绕脑海的股票代码，亦或难以把握的剧烈波动？汽车这部改变世界的机器，一路急驰而来，不仅关乎投资，更是一种生活方式，一种文化内涵，慢慢地改变着我们的生活。 来吧，一起乘“汽车”，闻天下！从上周起，我们每周推出“车闻天下”专刊，陪您一 起看汽车、闻天下。如果你是车迷，迷恋于汽车的技术之美；如果你爱车，沉醉于自由驰骋的快感；如果你钟情投资，愿意挑战周期波动中的收益；甚至如果你并不了解汽车，只是好奇；那么，来吧，一起乘车观天下！我们希望能够借此方寸之间，用分析师的独特视角，以最轻松、有趣的方式，为您展开不一样的汽车画卷。这里有不一样的行业资讯，有浅显易懂的技术解读，有实用的买车用车建议，也有驾驶爱车去放飞心情的快乐。我们爱生活、爱汽车、爱投资、爱“车闻天下”。我们也希望这个平台能够包罗您对于汽车想了解的一切，如 果您有好的创意、想法、想了解的信息，请按上面的方式反馈我们。感谢关注和支持！ 本期引言： 我们将于 3 月 22 日和 23 日分别组织银轮股份投资者交流会和威孚高科的调研，由于两家公司的共同看点是柴油机国 IV 尾气后处理系统，我们将在近几周的【车闻天下】中详细阐述柴油机后处理系统相关的技术、产业和竞争格局信息，为投资者提供更为系统化和详细的讲解，答疑解惑，敬请关注！ 柴油机后处理专题之一——综述 国外后处理的主要路线都是什么？ 有关研究表明，北京市可吸入的微粒中，约有 23%来自于机动车排放或有关的污染。在机动车排放的微粒中，占机动车总量约 6.6%的柴油车，微粒的排放量占总排放量的 63%。柴油车排放的微粒粒径通常在 10-1000 纳米之间，且含有多种有毒物质，严重危害人体健康。而氮氧化物聚集时可能形成光化学烟雾，也可能引发酸雨。因此，柴油机后处理的标准从诞生以来不断加严，最核心的也是控制氮氧化物和颗粒物的含量。目前欧洲和美国已经分别进入了欧五和 US10 排放法规。 图1：柴油机后处理系统的发展
柴油车后处理技术及应用 陈耀强
满足国Ⅳ标准的柴油机尾气后处理技术及应用 四川大学 四川中自尾气净化有限公司 陈耀强
内容 一、柴油机尾气的特征及后处理的难度 二、Urea-SCR 三、DOC 四、DPF和POC 五、值得注意的几个问题 六、醇类燃料（含氧燃料）车尾气净化 七、催化剂性能和耐久性的实验室评价
一、柴油机尾气的特征及后处理的难度 1、尾气的危害和净化前景 ?汽车尾气：HC，CO，NOx和颗粒物（PM）等污染物，经大气中的光化学反应后，还将产生地表臭氧）和过氧化物； （O 3 ）和过氧化物为致癌物质；?PM 、地表臭氧（O 3 ?CO，NOx和HC为致病物质，严重危害人类的健康和生态环境。 ?汽车尾气对人类造成疾病和死亡，特别造成大量人的早死（2007年我国34万人因尾气污染而死亡）.
?汽车尾气净化催化剂是一个发展迅速，成就卓著，对环境保护作用巨大，经济效益和社会效益显著的催化领域?1960s uncontrolled emissions 40–60 g CO/km 2000 Euro III 2.3 g CO/km 减少94–96% 2005 Euro IV 1g CO/km 减少97–98% 随后实施Euro V，Euro VI 和零排放标准 最终消除尾气污染
尾气净化催化剂的特征： ?汽车尾气净化催化剂属科学和技术密集型产品国际：27000多项专利，近40000多篇论文。 ?技术来源于对基础科学规律的掌握，是科学技术发展的必由之路。 ?没有高水平的基础研究是不会产生出具有竞争力机动车尾气净化催化剂技术。 ?上述特征决定了世界范围内只有少数几家公司能掌握和发展尾气净化催化剂的技术。
柴油机排放污染物生成机理与治理措施总结
柴油机主要排放污染物的生成机理、影响因素与治理措施 摘要：通过分析柴油机在实际运行过程中CO、HC、NO X、PM等主要污染物的生成机理，总结归纳出影响这些污染物生成的主要因素，并以此为依据介绍现有的降低柴油机排放污染物的主要措施 关键词：柴油机排放物生成机理影响因素治理措施 1.问题描述 随着科学技术的不断发展深入，更多种类和形式的能源动力机械不断问世并投入应用，但是内燃机由于其应用的稳定性和广泛的适用性在如此环境下依旧在能源动力领域占据着龙头位置。因此内燃机仍然是能源动力领域中首选的动力机械。而内燃机中最典型突出的代表则为车用的往复式活塞内燃机。根据其使用燃料种类的不同可以分为汽油机和柴油机两种。相比于汽油机，柴油机具有燃油消耗低、耐久性好、寿命长、高扭矩输出、功率范围广等优点，因此柴油机在各行业里得到广泛的应用：在重型动力装置中,柴油机应用领域已经占绝对统治地位,在小型轿车等轻型车辆中,柴油机的应用也逐渐渗透。但是由于柴油机的广泛应用而带来的环境污染问题也越来越严重并且越发受到世人关注。柴油机排气污染物主要成分有一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NO X）、硫化物以及颗粒物（PM）等。由于柴油机采取的质调节方式，因此其混合气的平均空燃比远大于理论空燃比，故其CO与HC排放明显低于汽油机，所以柴油机排放控制的重点在于NO X和PM。由于各排放物生成机理不同，因此在它们各自的控制与净化措施也存在差异。本文接下来将叙述各主要排放污染物的生成机理、影响措施与治理措施。 2.柴油机主要排放污染物的生成机理 2.1.CO生成机理 CO的生成主要有三种途径：一是柴油机进气与柴油喷雾混合不均匀导致局部混合气过量空气系数Φa ＜1，局部燃烧缺氧导致不完全燃烧生成CO；二是已成为燃烧产物的CO2和H2O在高温条件下产生热解反应进而生成CO；三是排气过程中HC未完全氧化生成CO。 2.2.HC生成机理 排放的HC一般是未燃HC，是指没有燃烧或部分燃烧的碳氢化合物的总称。一般认为柴油机中HC的产生主要有两种途径：一是由于滞燃期中形成的过稀混合气在燃烧室内不能满足自燃或扩散火焰传播的条件，导致HC的氧化反应无法开始或瞬间终止，生成未燃HC；二是燃烧过程后期低速离开喷油嘴的燃油与进气不良好混合形成的过浓混合气不能着火及燃烧，生成未燃HC。 2.3.NO X生成机理 柴油机排放的NO X主要是NO和NO2，其中NO占据了NO X排放的85% - 95%。NO本身无毒无害，但NO 随着排气进入大气后会缓慢氧化成有毒的NO2，因此NO X生成机理主要针对NO讨论。NO的生成途径有三个：一是激发NO的生成；二是燃料NO的生成；三是高温NO的生成。前两者NO的生成量极少，可以忽略不计，因此NO的主要生成方式为高温NO的生成。其反应机理如下： N2+O→NO+N N+O2→NO+O N+OH→H+NO 由上式可以知道影响NO生成的因素为高温、富氧和反应时间。 2.4.PM生成机理 柴油机排放的PM主要成分有碳粒、硫酸盐、可溶性有机成分和含金属元素的灰分等。其中碳粒的生成是一个非平衡过程，现在比较流行的理论认为生成碳粒的过程是燃油分子大量分解和原子分子重新排列的过程。当燃油喷射到高温空气中时，轻质烃很快蒸发气化，而重质烃会以液态暂时存在，液态的烃在高温缺氧条件下直接脱氢碳化，成为焦炭状的液相析出型碳粒，粗度一般较大。而已气化的轻质烃，经过不同途径，产生气相析出型碳粒，粒度相对较小。气相的燃油分子在高温缺氧的情况下发生部分氧化和热裂解，
柴油发动机尾气后处理技术(SCR)的应用
柴油发动机尾气后处理技术（SCR）的应用 林晓周 （华南理工大学机械与汽车工程学院11级车辆1班201130080454） 摘要：随着柴油机排放法规的日益严格，后处理技术是满足欧IV及以上排放法规必须采用的技术措施。2010年之后，国家计划三年内实施柴油车国Ⅳ标准，这对EGR技术提出了极大挑战。EGR技术难以适应柴油车更加严格的排放要求，而SCR则能满足国Ⅳ及国Ⅴ排放标准，因此SCR技术成为了市场发展主流。SCR 技术被称为目前比较流行和广泛的机外柴油机排放控制技术。全称叫选择性催化还原技术，其转化器具有很强的选择性，主要是针对NOx的排放控制，其还原系统的还原剂可用各种氨类物质或者各种HC。 关键词：SCR、尾气后处理技术、柴油机、NOx 1.EGR与SCR之争 为了满足欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规，欧美中重型商用车及柴油机企业在尾气后处理方面，主要采用了两条排放控制技术路线。其一是“优化燃烧+SCR”技术路线，简称SCR路线。其基本工作原理是通过优化柴油发动机缸内燃烧过程，使燃烧废气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）及颗粒（PM）等排放物得到有效控制并达到法规要求，最后对发动机排出尾气中含量较高的氦氧化物通过专门的车载后处理系统进行技术处理，以满足法规要求。这一技术路线目前在欧洲占主流，欧洲长途载货车几乎全部采用这一方案。 其二是“EGR＋DOC/DPF/POC（废气再循环＋柴油氧化催化器/柴油颗粒过滤器/颗粒氧化催化器）”技术路线。其中以“EGR＋DPF”应用最广泛，简称EGR路线。EGR（废气再循环）技术，是将柴油机排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气融合后进入
柴油机后处理SCR技术
柴油机后处理SCR技术 传感器：添蓝温度传感器，添蓝压力传感器 催化器前后温度传感器：将信号传送给DCU 排温传感器：热敏电阻型 氧传感器（压缩空气） 添蓝液位传感器：检测输出电压信号，是否在标定范围之内 NOx传感器：有四路其中俩路是电源一正一负。俩路是CAN高和低，要求排温最低250℃并且有NOx传感器的控制器，可提供加热信号，浓度信号 冷却液电池阀：通过添蓝温度传感器感应到温度低于-11℃会出现结冰情况，控制器将接收信号并打开加热水电磁阀 执行器： 带有OBD的DCU 尿素计量喷射泵：直流24V 添蓝喷油嘴 SCR系统是在含氧条件下使还原剂氨和NO选择性的发生反应装置，主要有三种催化器和尿素水的喷射装置构成。催化器包括氧化的NO的氧化催化器，SCR催化器和降低氨的氧化催化器。将尿素溶液喷射出后，尿素与水高温处理后分解为NH3，然后NH3与NO在催化剂作用下反应生成N2和H2O。将氮氧化物转化成氮分子的过程需要对氨喷射量和喷射位置控制，因为氨的数量取决于当前氮氧化物的数量以及发动机的运行工况。如果喷射的氨的数量过多，将穿过催化剂直接进入大气中，因此需要安装一个反馈装置监控氨，通过安装氨传感器类似氧传感器，对于汽车而言采用‘扩散技术’即将一种酶暴露在排放的气体中，当氨扩散到酶集体上，将改变输出电压信号，以对氨浓度变化做闭环的反馈给发动机控制系统。 SCR硬件结构图：
在实车上的线路连接： 定量喷射控制：添蓝控制器根据发动机的工况变化入转速，转矩，催化器进口温度及出口温度的变化按照添蓝喷射策略（催化器温度窗口，稳态喷射量，添蓝密度修正，催化器储氨修正）以精确控制喷量向排气管喷射 压缩空气控制：需要一定压力的压缩空气以保证添蓝雾化效果和喷射距离同时也降低喷
柴油机后处理技术的研究现状和发展趋势
?排放? 柴油机后处理技术的研究现状和发展趋势 武汉理工大学刘向民 中国汽车技术研究中心方茂东 (武汉430000) 摘要本文对当前柴油机排放后处理技术进行了综述和分类,分析了国内外已应用的一些后处理装置的主要技术特点及应用情况。最后对未来的柴油机后处理装置提出了自己的观点和建议,并探讨了柴油机环保技术的发展前景。 关键词柴油机 后处理技术 燃油品质 Status and T rend of Diesel Engine After-T reatment T echnology Wuhan University of T echn ology Liu X i angmin China Autom otive T echn ology Research C enter F ang M aodong (Wuhan430000) Abstract Current technology about diesel engine after-treament devices is discussed in detail in this pa2 per.The main characteristics of each technology and the status of implementation are also involved.At the end of the paper,the authors give their own points of view about diesel engine after-treatment technology in the future and pay attention to its prospect. K ey w ords Diesel engine After-treatment technology Fuel quality 1概述 柴油机凭着良好的动力性、经济性以及耐久性而越来越广泛地应用于各种车辆和动力装置。柴油机已由传统的给人以笨重、冒黑烟及噪音大的印象改变为效率高且节能的发动机。然而随着人们环保意识的增强和排放法规的日益严格,其有害排放物已成为其进一步发展的瓶颈。控制NO X和微粒的排放是柴油机排放污染物控制的重点。 机内净化一直是人们研究的重点,从增压中冷到EGR,再到高压燃油喷射以及目前先进的共轨燃油系统,可以说,这些措施都在一定程度上降低了柴油机的有害排放物。特别是共轨燃油喷射系统,以其精确的喷油规律和极高的喷油压力,大大优化了燃料的燃烧,提高了柴油机的动力性和经济性。然而大量的研究分析表明仅靠机内净化已不能满足ERUOⅢ以上法规,必须同时采用后处理装置。这主要由于,1)各种排放物之间存在着折衷关系,当排放物的限值越来越低时这种折衷的矛盾显得更为突出,因此不能单纯依靠机内净化解决。2)对于微粒而言机内净化虽然降低了排放总质量,但同时也减小了它的尺寸,即使得微粒越来越细小,因此对人体的危害并未减少。这些不得不让人们求助于排气后处理装置,事实上我们也一直没有忽视采用后处理技术来降低柴油机包括汽油机的有害排放物。 柴油机后处理装置从净化原理上可分为四种,即氧化催化器,微粒捕集器,NO X吸附器以及稀NO X催化还原器。 2柴油机氧化催化器 柴油机氧化催化器主要用来氧化柴油机尾气中的HC与CO,其氧化原理与汽油机三效催化器氧化HC 和CO的原理基本一样。柴油机氧化催化器还能氧化掉PM中的一部分可溶性有机物SOF,但同时也将尾气中的部分S02氧化成硫酸盐。所以对于含硫量较高的柴油来说,使用氧化催化器将使微粒物排放中的硫酸盐比例增大,这样就降低了氧化SOF的效果,甚至使PM的排放增加。另外燃料中的硫还会引起催化剂中毒。所以使用高硫柴油会极大地影响氧化催化器的净化效果和降低催化器的寿命。因此,选择合适的催 03小 型 内 燃 机 与 摩 托 车No.4(Vol.32)2003