柴油车后处理装置评价试验方法概述_看图王

柴油车后处理装置评价试验方法概述

任美林1，李军1，方茂东2，李孟良2，胡毅2，陈虎1 1

天津索克汽车试验有限公司，2中国汽车技术研究中心

[摘要]本文对于柴油车后处理装置评价试验方法进行了综述，结合国内的实际情况重点讨论了对柴油车后处理单元DOC 、DPF 和SCR 的评价试验方法。本文添补了我国在柴油车排气后处理装置试验评价领域的技术空白，为柴油车排气后处理装置的认定提供了一种可供选择、相对省时省力的方法，同时也为相关技术和产品的研发提供了技术支撑。

关键词：柴油车，后处理，DOC ，DPF ，SCR

Overview of Measurement Methods for Diesel Aftertreatment

Devices

Ren Meilin 1，Li Jun 1，Fang Maodong 2，Li Mengliang 2，Hu Yi 2，Chen Hu 1

1

Tianjin SwARC Automotive Research Laboratory ，2China Automotive Technology and

Research Center

[Abstract] The paper is overview of measurement methods for diesel aftertreatment devices. It focuses on measurement methods for diesel aftertreatment devices meet to china’s stage IV and V emission. And there will be greater market demand for the after-treatment devices.

Key words ：Diesel vehicle ，Aftertreatment ，DOC ，DPF ，SCR 1引言

根据中国排放法规进展规划，我国可能在2010年在全国范围内对轻、重型柴油车实施四阶段排放法规。可以预见，在不远的将来，柴油车排放后处理装置将越来越普遍地得到应用。

世界范围内，柴油后处理装置被广泛用于车辆的NO x 和PM 的排放控制。图1是目前常见的控制柴油机排放水平的后处理技术。

图1常见的控制柴油机排放水平的尾气后

处理技术

与汽油车相比，柴油车具有更好的燃料经济性，其噪声大、重量大等缺点也随着技术的进步而得到了较好的解决，我国已经将清洁柴油机作为汽车技术的重要发展方向。目前，影响柴油车推广应用的一个重要原因是，柴油车的颗粒物（PM ）排放和氮氧化物（NOx ）排放较高，而这两种排放污染物恰恰是北京等大城市的首要物染物。汽车发动机排放污染物治理通过依靠机内净化解决，即通过改善发动机工作过程，使化学能充分转化为机械能，碳氢化合物类燃料充分

燃烧并形成无害的水和CO 2。

柴油车排气后处理装置主要包括氧化型催化器（DOC ）、颗粒过滤器（DPF ）和选择性催化还原（SCR ），这些装置在我国尚处于应用的初期，现生产和涉足本领域的企业众多，产品质量良莠不齐。另外，柴油

PM

LNC NO LNT

SCR

Combination

SOF

Solid

CO 、HC

DOC

DPF

Active passive

车排气后处理技术仍处于创新初期，表现为设计易变，国际上关于DPF和SCR谁是主流技术路线至今尚无定论，考虑到由以上基本单元衍生出的组合应用，该项技术的复杂性是显而易见的。

2国内外柴油机后处理评价方法概况

柴油车排气后处理装置的研究开发和应用，可以划分为“后处理装置开发-与目标发动机的匹配-装车匹配”几大步骤，测试与评价也可相应地分为：1、针对后处理装置本身性能和耐久性的测试评价；2、以后处理装置与发动机及整车匹配为目的的测试评价；3、装车排放测试评价。

上世纪七、八十年代，国外开始了柴油车排气后处理装置的技术研究和产品开发，并就柴油车排气后处理装置本身的性能和耐久性测试评价方法形成了规范（上述第1类测试评价），国外著名的柴油车排气后处理装置开发和生产企业如庄信万丰、优美科、康宁公司、NGK等，以及国外某些第三方试验研究机构如美国西南研究院都开发有这类内部试验评价规范或程序。

以后处理装置与柴油发动机及柴油车整车匹配为目的的测试评价程序（上述第2类测试评价），比较有代表性的有瑞士的认证程序、美国加州的认证程序等。认证程序主要针对柴油车排气颗粒过滤器（DPF），包括测试程序和技术要求。测试程序分为匹配性测试（发动机和车辆）和场地测试（自由加速烟度）。技术要求主要包括对尺寸范围在20-300nm的颗粒过滤效率>95%、不因加装DPF增加CO、HC、NO x以及颗粒物、排气背压<200mbar、发动机寿命>5000h，以及对车载电控报警和数据存储装置、噪声等方面的具体内容。美国西南研究院等单位也开发有类似试验方法和程序。

目前，我国还没有关于柴油车的排气后处理装置的试验方法和技术要求标准。现有的GB/T 18377-2001《汽油车用催化转化器的技术要求和试验方法》和HJ/T 331-2006《汽油车用催化转化器》只适用于汽油车排气后处理装置试验评价。多数柴油车排气后处理装置领域的跨国公司在华设有独资企业，依据其技术母体提供的试验评价方法。国内的柴油车排气后处理技术经过多年的发展，无论在新生产车配套还是在在用车改造应用方面，已经有一些产品投入市场，取得了一些经验和形成企业测试规范，但是还没有形成一个共性的测试规范，用于产品性能的评价、改进和提高。特别地，一些新进入本领域的内资企业，完全不掌握相关试验评价方法，仍处于不能准确了解自身产品性能的尴尬境地。

3柴油机后处理试验评价方法

3.1 DOC试验

DOC性能测试包括起燃特性指标和转化效率指标。起燃温度特性试验是在不同转速下逐渐增加负荷来提高排温下完成的，这是在发动机经常工作的区域范围内，考核DOC的起燃特性指标。规定起燃温度不高于230℃。

DOC老化则采用高、低温循环方式运行，即DOC在床温250℃下持续45分钟，然后在床温650℃下持续15分钟，这样交替运行直至100小时老化试验结束。

3.2 DPF试验

3.2.1热循环试验

热循环试验是测试颗粒过滤器载体的