柴油机国三升级国四状态的措施及注意事项-2022年学习资料
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几个基本概念-■SCR:选择性催化还原。-■DOC:燃油氧化催化器。-■DPF:燃油颗粒过滤器。-■POC 颗粒氧化催化器。-■EGR:废气再循环。-■ESC:欧洲标准稳态测试循环-·ETC:欧洲标准瞬态测试循环。
基本组成-。二℃R系统主要由尿素罐、尿素泵、尿素喷嘴、催化消声器、尿-素管路及控制单元等组成。-压缩空气管 计量喷射泵-空气过滤器-DCU-加热水路-电磁阀-催化器前温-度传感器-添蓝罐-催化器后温-NoX传感器CR系统组成
SR反应原理-SCR技术的反应原理:-尿素水解为氨气:(尿素喷射系统-NH22CO+HO→2NH3+CO2 求温度200C以上-SCR后处理反应:SCR催化转化器-NO NO2+2NHa-2N2+3H2O-4NO+ 2+4NH3-4N2+6H2O-2NO2+O2+4NH3-3N2+6H2O
工作原理-SCR系统工作过程:-如上图所示,当车辆钥匙开关打到on档时,控制器DCU-开始上电,当DCU检 到发动机启动后尿素泵开始转动从尿素罐-中抽吸尿素溶液,然后通过回液管回到尿素罐。此过程称为预注-过程,目的 为了排除吸液管中的空气,使泵腔内快速建立压力-尿素泵又分为自带提供喷射动力和不带提供喷射动力两种状态,-现 要介绍不带提供喷射动力型的工作过程。预注成功后尿素-泵将检测压缩空气然后打开压缩空气电磁阀,压缩空气将从喷 -吹出。此时,泵将进入等待状态,当转速和排温达到预先标定好-的条件后,尿素泵将根据DCU要求的喷射量准确的 应尿素溶
在柴油内燃机排气的成分里,包含有CO2-二氧化碳、CO(一氧化碳、HC碳氢-化合物、NOx氮氧化合物、PM Particulate Matter-=微粒子状物质/黑烟-等等。
■车用柴油机主要排放物为PM颗粒状物-质和NOx,而CO和HC排放较低。控制-柴油机尾气排放主要是控制颗粒 质PM-和NOx生成,降低PM和NOx的直接排
国三国四排放要求限制标准-15-14上-Euro ll-Euro I-7-6-Euro I川-XON-Eu o IV-3-ECE-R49 for Euro I and ll,-2-European Stationa y Cycle ESCfor Euro Ill,IV,and V-FEuro V-0-0.0-0.1-0. -0.3-0.4-0.8-Particulateg/kW-hr
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不完全燃烧时-NOx减少、-制约关系-NOx增多、-V黑烟增多-PM/黑烟减少-二律背反关系-PM黑烟-产 量-P围黑翻多了-不布行-:-NO客了也-堂握平衡同时-城少才是美键-NO夏-产生星
丛以上我们看出,如果单纯的在发动机本体-上把NOx和PM都降到很低是不可能的,由此-对发动机进行尾气处理成 解决这对矛盾的-必要措施。
柴油机尾气排放物的生成机理。迄今为止人们已经-对NOx的生成机理进行了大量的研究,但尚未达成-共识。比较容 接受的是策尔多维奇机理。该机理-认为:柴油机排放中的NOx并非来自燃油的燃烧,-而是来自氮气与氧气的反应。 ■它是在氧气过剩的情况下由于燃烧室的持续高温而-形成的,在膨胀和排气时有少量的分解,排到大气-后遇氧形成N X和其它氮氧化物。
国四后处理方法及对比-表1:国V后处理方案及对比分析-国IV后处理方案-应用-对油品-对颗粒物-再生过程-增加成本-质量要术-的转化率-元-优点-缺点-对硫不太敏-普通喷油压玉力下转化率-EGR+DOC-斯堪尼 -感,但可能-200%6-309%-1000-2000-低,提高喷油压力需要-和康明斯-引起排放变-不需要 成本低,体积小-技术含量很高,难以-差-泛推广-转化率一股,二氧化氮-相对容易,-成本较低,体积较小,-非 增加。且有出现可-2 EGR+DOC+POC-对硫较敏感-接近60%-较低温即-4000-6000-更适合 套轻型柴袖-欧性黑烟的倾向,因此-要求前处里系统控制更-可实现-机使用-精确,大于450度的高-替瀑蠢枕秘 统赢-害较大-美国和日木-相对较难,-需要额外-成本高,燃油经济性差,-大规模采-相对被动-EGR+DOC DPF-对硫较不敏-装置,需要-转化率高,-易堵塞,系统标定复杂,-10000元-主动式-用,以达到-→8 %-后喷或者-以上-式DPF再生过程受硫-升级国V不方便:高含-EPA07和-的影响小-硫量对EGR系统损 -JPO5-加热达到-反应温度-成本较高,燃油经济性-转化率高,相对主动-差。对硫非常敏感,易-曾用于欧关 式DPF节约能耗,燃-被动式-在用车改造-升级国V不方便,大于-15-50ppm-油经济性略好,无需-加油 改造-450度的高排温无法被-动再生:高含硫量对-EGR系统损害较大-燃烧过程中-转化率高,燃烧效率-成本 ,需要添加尿素,-欧洲采用较-实现,无需专-高,动力性更好(最-SCR-多,日本日-感,可达-门针对颓粒达10%,油耗低-需要对加油站进行大规-产-350pm-模升级改造,系统占据-物后处理-3%-7%,升级国 -空间较大
柴油机国三升级国四状态的-措施及注意事项
腰了解柴油机国三、国四发动机的差异,首-先需要了解-1、柴油发动机排放污染物的主要成分以及生成-机理;-2 了解国家对于国三、国四柴油机的排放控制-要求-了解了以上两个问题,才可以更好的理解两-种排放控制要求的发动 状态有什么差异。-以下将先讨论柴油机的主要污染物。
解了为什么国四柴油发动机需要进行尾气-处理后,我们需要进一步了解目前国内达到-国四标准的路线和控制方法:、柴油机体内改善燃烧,降低P颗粒物的-生成,尾气采用SCR减少NOx。-■2、通过EG在机体内适度引入尾气 减少机-体内混合气的氧浓度和混合气的熵,减少-Ox,采用颗粒捕捉器DPF控制PM颗粒物排-放。
PM是柴油发动机排放的微粒子状物质的总称。-主要由黑烟、被称为SOF可溶有机成分-的燃烧残留下来的燃料及润 油的成分、被-称为氧化硫的由柴油中的硫生成的成分等构-成。-相对NOx的生成机理,PM主要是由于燃烧不-完 造成的,喷油雾化不好、低氧状态、燃-烧温度低等都是造成PM的主要原因。
回顾1NOx的产生机理-x在完全燃时比核容易产生。在高温条件下,加x的组成元素,氮元素和嘭元素就会发-生化 应应,转变为0x-回顾2PW/黑烟的产生机理-/黑烟是比较容易在不完全燃烧条件下产生的物质。燃烧时如果氧气 充足,燃烧温度低-的话就会大量排出。