柴油车后处理技术及应用剖析
浅谈重型柴油发动机的排放标准与后处理技术
如果已有算法不能满足特定模型的，我们需要晚上我们的算法，建立新的数学模型。
这种算法上的明确，开拓将会为这个行业提供理论基础，有了理论基础之后，我们会根据不同的算法之间的关系，找到最优算法，朝着提高平衡精度的方向，朝着改善平衡效率的方向发展我们的平衡技术。
⑥充分利用智能网络加工制造。
随着科技的发展，就目前的平衡水平已然对于加工环节产生了影响。
这是一个好的开始，当然也为我们的发展提供了方向。
在网络化加剧的今天以及今后的每一天，我们需要充分网络资源所提供的信息资源共享，并且把这种数据共享的技术以及远程处理，自动计算的技术运用到平衡的领域。
在线动平衡技术已经在诸多的领域得到了应用，这些领域都是我们熟知的。
比如各类高精密的磨床，数控设备，当然还有比较传统的转动类零件，如转子，马达，叶片等。
我们要感谢先贤，他们给了我们很多的资料，他们为我们的研究奠定了基础和方向。
在平衡技术发展的今天及以后，我们依然要围绕效率，精准，能源，信息，共享的主题，并且在今后的研究过程中，要让机床具有更多的模块，适应于更多特殊的场合，共同提高平衡行业的基础研究平台。
参考文献:[1]杨庆坤.高速高转速零件在线动平衡装置的设计与研究[D].北京工业大学，2006.[2]章云.高速高转速零件动平衡及其在线控制技术[J].中国工程科学，2013，15（1）：87-92.[3]王展，朱峰龙，涂伟.高速高转速零件动平衡技术研究现状[J].机电工程，2017，34（5）.0引言重型柴油发动机排放标准是当下我国发动机生产及研发主要考虑问题之一，然而现阶段我国重型柴油发动机排放标准与后处理技术研究中依然存在诸多问题。
因此，要求行之有效的措施对其进行问题分析，如加强生产流程中的质量管理、提升生产装配人员技术水平、巩固重型柴油发动机的维修保养等，本次研究对重型柴油发动机排放标准与后处理技术进行分析，有十分重要的理论意义。
1控制柴油发动机排放的重要性随着我国市场经济建设迅速发展，城市道路基础建设逐渐完善，汽车作为道路交通出行主要工具，柴油机作为汽车的主要动力源之一，其重要性不言而喻。
国四大马力柴油机后处理技术路线
国四大马力柴油机后处理技术路线国四标准是指中国针对柴油车排放的一项污染控制标准，于2008年开始实施。
在国四标准下，柴油车的排放要求更为严格，需要配备一系列的后处理技术来净化排放物。
本文将介绍国内四大马力柴油机后处理技术路线。
国四标准要求柴油车的颗粒物（PM）排放控制在每公里0.025克以下，氮氧化物（NOx）排放控制在每公里3.5克以下。
为实现这一目标，国内发展了四大马力柴油机后处理技术路线，分别是颗粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）、选择性催化还原（SCR）和低温尿素溶液喷射系统。
首先，颗粒物捕集器（DPF）是国内柴油车颗粒物排放控制的关键技术之一。
DPF是一种静电过滤装置，可以有效捕集柴油车尾气中的颗粒物。
它通过细小的孔道和滤芯来过滤颗粒物，从而减少对环境的污染。
在柴油车尾气中通过颗粒物捕集器后，排出的尾气中的颗粒物浓度将大大降低。
其次，氧化催化器（DOC）也是国内柴油车排放控制的重要技术之一。
DOC主要用于氧化柴油车尾气中的气态污染物，包括一氧化碳（CO）和氢气（HC）。
氧化催化器中的贵金属催化剂可以在高温下催化气态污染物的氧化反应，将其转化为对环境无害的物质。
通过氧化催化器的作用，柴油车排放的一氧化碳和氢气浓度将显著减少。
第三，选择性催化还原（SCR）是一种用于减少柴油车尾气中氮氧化物排放的技术。
SCR系统主要由催化剂和尿素溶液喷射系统组成。
柴油车尾气中的氮氧化物在催化剂的作用下与尿素溶液中的氨气（NH3）发生化学反应，最终转化为对环境无害的氮气和水蒸汽。
选择性催化还原技术可以有效降低柴油车的氮氧化物排放。
最后，低温尿素溶液喷射系统也是国内柴油车后处理技术的关键部分。
这一系统能够通过向排气管中喷射低温尿素溶液，将尿素溶液分解成氨气。
在SCR催化剂的作用下，氨气与尾气中的氮氧化物发生化学反应，将其转化为无害的氮气和水蒸汽。
综上所述，国内四大马力柴油机后处理技术路线是颗粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）、选择性催化还原（SCR）和低温尿素溶液喷射系统。
浅谈重型柴油发动机的排放标准与后处理技术
浅谈重型柴油发动机的排放标准与后处理技术摘要：随着排放法规的逐步加严，仅依靠机内净化技术已不能达到法规限值要求，还必须使用排气后处理技术来控制污染物。
参考国外柴油发动机从欧VN欧Ⅵ阶段的技术路线，由于柴油机排放物PM与NOx存在折中效应，为达到欧Ⅵ排放标准，应采用组合式后处理。
关键词：重型柴油发动机的排放标准；后处理技术；环境保护部发布了关于实施国家发动机与汽车污染物排放标准，所有生产、进口、销售和注册登记的车用压燃式发动机与汽车（柴油车）必须符合国家第1V 阶段机动车排放标准（国JV标准）的要求。
从国外发展经验来看，柴油车排放要达到国lV标准的要求，除了需要提高发动机技术外，还必须在车辆上安装尾气处理装置。
一、重型柴油发动机的排放标准1.含量类指标。
尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素水溶液的凝固点。
在SCR还原系统中，尿素水溶液的尿素含量是关键因素之一，其原因在于：过高的尿素含量不仅不能提高NOx的转化效率。
由于过高的NH。
／N0x比会造成氨气漏失．反而易导致氨气滑失，形成二次污染物◇过低的尿素含量使NH3／NOx比过低，导致NO。
不能完全转化。
柴油发动机氮氧化物还原剂的密度与尿素含量密切相关。
试验验证表明。
在一定温度下，尿素含量与其密度具有一一对应的关系，且其密度随尿素含量增大而增大。
检测氮氧化物还原剂密度有助于辅助验证产品的尿素含量。
柴油发动机氮氧化物还原剂的折光率与尿素含量密切相关。
经过试验验证，与密度类似，在一定温度下。
柴油发动机氮氧化物还原剂的折光率与尿素含量有着一一对应的关系，且奠折光率随尿素含量增大而增大。
不溶物是柴油发动机氮氧化物还原剂中不溶于水的杂质。
据资料报道。
不溶物的存在不仅会堵塞SCR系统的输液管道和喷嘴。
还易堵塞催化剂孔道，造成NO礴等化率降低（影响尾气在催化剂孔道中的扩散速度）及尾气背压增大。
严重时会损坏发动机。
在一定温度下，尿素能水解产生氨。
碱度太高。
说明部分尿素已经分解。
柴油发动机尾气后处理技术
217中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.01 （下）汽车行业的蓬勃发展使汽车尾气问题愈加严重，尤其是柴油发动机尾气排放物，如氮氧化物给人们的生命健康造成的威胁不断加大，同时，尾气排放还会造成大气污染，给人们的生产生活都带来了不良的影响。
因此，针对以上存在的这些问题，本文对柴油发动机尾气后处理技术开展了深入分析，其能够有效控制尾气排放量。
这一排放控制技术将会对柴油发动机尾气的处理等发挥重要意义。
柴油发动机尾气后处理技术原新涛（广西玉柴机器股份有限公司，广西 玉林 537000）摘要：我国经济高速发展带来的弊端主要是环境污染问题越来越严重，大气污染严重、空气质量下降等使得人们身体健康面临较大威胁，为了能够改善环境污染问题，提升空气质量等需要引起相关部门的重视，针对柴油发动机尾气的排放等制定严格标准和规范。
而尾气后处理技术的应用和推广后，不仅能够使柴油发动机尾气排放达到标准要求，还能够提升柴油发动机尾气排放的控制效果。
基于此，针对于当前该技术发展的情况，本文在对柴油发动机尾气后处理技术开展有效的分析后，对存在的故障或者故障排除的方法等进行探究，总结了当前柴油发动机尾气后处理技术的发展趋势。
关键词：柴油发动机；尾气排放后处理技术；尾气控制中图分类号：U464.172;X734.2 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）01（下）-0217-031 尾气后处理技术的相关概述汽车排放标准的不同主要与汽车生产注册的时间或者年限等有直接关系。
现阶段，我国汽车尾气排放标准在与欧洲等国家进行对比时，其内容较为相似。
而对于柴油发动机尾气排放而言，要想达到国家尾气排放标准，需要重视对氮氧化合物和颗粒的排放控制。
我国现阶段的排放标准与欧洲排放标准较为类似，并且欧Ⅳ～欧Ⅵ的排放标准要求呈现了温以及相关燃料数量具有十分密切的联系。
柴油国六后处理知识科普
柴油国六后处理知识科普随着国标GB17691-2018的发布，全国各地正式进入国六倒计时阶段，同时为了打赢蓝天白云保卫战，部分地区更是提前执行国六排放标准。
对于柴油车而言，要想满足号称史上最严苛排放标准的国六，都必须在后处理上进行大规模的技术升级，那么满足国六排放的后处理系统到底是什么，都包含哪些内容？后处理系统定义GB17691-2018中对后处理系统的定义为：催化器（氧化型催化器、三元催化器，以及任何气体催化器）、颗粒捕集器，除氮氧系统、组合式降氮氧系统的颗粒捕集器，以及其它各种安装在发动机下游的削减污染物的装置。
国六排放技术路线及系统架构国六排放常见的解决方式有含EGR的技术路线，以及不含EGR的技术路线，而不含EGR系统的技术路线对于SCR系统的要求以及尿素消耗会更高，并且国内使用非EGR路线（Hi-SCR)的厂家屈指可数，目前国内主流的技术方案都是采用EGR+DOC+DPF+SCR+ASC系统。
一、EGR+DPM+DOC+DPF+SCR+ASC系统国六除了对NOx和PM排放进行了更严格的规定，还规定了CO、HC、NH3等排放限值，同时也会增加对PM排放的监控。
NOx和PM 的生成条件本身就是矛盾的，通过EGR系统减少NOx值的同时PM颗粒物的排放就会增加，为了处理PM颗粒物的排放，上述系统在后处理中增加了DPF（颗粒物捕捉器）用来处理捕捉PM。
但是DPF在捕捉到一定量的PM时（即碳载量），便需要提升排放温度来再生DPF，于是便多出了DPM（博世HCI喷射系统），用于再生时给排气管喷射一定量的燃油，提升DPF的再生温度。
二、EGR+HCI（燃油计量喷射系统）+DOC+（c）DPF+SCR+ASC系统该技术路线同上述基本相同，往发动机内部引入低温EGR，减少气体的体积膨胀，这样就可以将更多的废气引入到气缸中，从而限制排放，也有国六会监测EGR的废气温度。
用于DPF再生的HCI燃油喷射系统功能相似于博世DPM系统，实现尾气的升温用于DPF再生。
柴油车后处理净化技术分析
柴油车后处理净化技术分析摘要：人类在认识到汽车尾气排放污染物的危害之后，就不断的探索新的方法来改善汽车排放性能。
其中美国、日本和欧洲各国还最早建立了严格的排放法规，这更促进了相关技术的革新。
我国对汽车尾气排放控制的研究起步较晚，与发达国家的差距较大。
他们开发和使用的各项技术对我们的研究有一定的参考价值。
从我国的国情出发，从环境保护的源头出发，研究和探讨符合我国的环保措施。
为了减少汽车尾气污染物的排放，我们根据各种污染物的生成机理和影响因素出发，采取相应的改善柴油机后处理净化技术，对于改善汽车尾气污染物的排放有重要意义。
关键词：柴油车后处理净化1 柴油车后处理净化概述随着柴油机在汽车中的应用日益广泛以及排放法规日趋严格，在对柴油发动机进行机内净化的同时，必须进行后处理净化。
机内净化措施有效的降低了微粒排放，但由于一是润滑油的消耗只能减少到一定的程度，任何一种发动机不可能不消耗润滑油，二是机内净化主要以油气充分混合为目的，如高压喷射技术对大微粒的减少是以增加细小微粒数量为代价，而细小微粒对人体和环境的危害更大，三是降低微粒与降低 nox之间存在一定的矛盾。
因此仅仅依靠机内净化技术是不够的，必须同时采取机外净化技术。
国内外研究的微粒机外净化主要有等离子净化、静电分离、溶液清洗、离心分离及微粒捕集器等（1）等离子净化技术：可同时降低柴油机排气中的多种有害成分。
柴油机排气中的有害成分经过等离子反应器，会发生复杂的化学反应，其中no 很容易氧化成no2 。
由于no2 有很强的氧化性，在柴油机排气温度下就可将碳烟微粒氧化成碳的氧化物，从而降低污染。
（2）静电分离技术：是用电场对排气微粒进行静电吸附，达到微粒净化的目的。
虽然柴油机排气微粒整体上呈电中性，但是85%左右的微粒都为带电粒子，每个带电粒子有1-5个基本正电荷或负电荷。
在排气通道中建立高压强电场，排气气流流过电场时，带电粒子分别被异性电极吸附。
静电捕集技术的主要问题是设备体积大、结构复杂、成本高，且气流流速对静电捕集效率的影响较大。
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究
柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。
为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。
为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。
本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。
关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。
合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。
随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。
1、相关概述SCR基本原则。
这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。
该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。
按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。
防止泄漏。
这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。
然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。
该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。
在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。
为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。
然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。
今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。
国五轻型柴油车紧耦合后处理系统及应用
图1底盘式紧耦合式DOC+DPF工作原理DPF系统有两个作用，催化氧化反应除去CO和捕捉发动机排出的PM颗粒。
PM积累到一定程度，再生功能。
通常情况下，PM监测是由压差控制。
再生启动条件是压差和里程，当PM量达到累积限值或行驶一定里将会促发再生功能的启动。
如果其他因素导致再生不完全，控制面板上需要有DPF指示灯闪烁提醒司机。
再生过程中，捕捉器内温度升高，PM被燃烧。
为了达到最佳反应温度，ECM首先会通过温度传感器读取气体温度，然后控制燃油喷射量提升温度实现PM的去除。
再生启动后，需要一段时间才能完成，完成后，压差传感器检采用稀薄燃烧，显著降低NO X排放[10]。
目前，国外主流厂家均实现双燃料发动机“微引燃”化，排放性能大幅提升。
因此，国内发动机厂家应努力开发“微引燃”料发动机。
图2紧耦合式紧耦合式DOC+DPF系统结构组成图3图4排气温度传感器1安装在捕捉器前。
排气温度传感是安装在氧化催化器前。
这些温度传感器属于热敏电阻式传感器。
捕捉器前端温度传感器1用来监测废气起保护作用。
温度传感器2监测氧化催化器前的废气温度。
同时作为再生喷油量的重要控制参数。
排气温度低时，传感器电阻很高，ECM检测到一个高电压。
气温度上升时，传感器电阻降低和ECM检测到一个较如果自动再生没有完成，通过控制后燃油喷射量进行再次自动再生。
但是从第二次自动再生的执行如下：<例子>①一次再生所需时间：第一步：超过500=2分钟，第二步：600℃=4分钟；②一次主动再生后再次再生所需时间：第一步：超过500℃=30秒；③两次自动再生后再生所需时间：第一步：超过500℃=1.5分钟，第二步：600℃=4分钟。
图5。
国六标准下的重型柴油车排放后处理技术简析
721 重型柴油车的国六排放标准随着国家“蓝天保卫战”的实施，环保升级“迫在眉睫”，柴油车排放标准升级如同箭在弦上。
2018年7月3日，生态环境部刊发“关于发布国家污染物排放标准《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 17691—2018）的公告”（以下简称“新国标”），宣布自2021年7月1日起，所有生产、进口、销售和注册登记的重型柴油车应符合本标准要求。
之后，北京、天津、河北、山东、河南、广东等6省市相继宣布将于2019年7月1日提前实施国六排放标准。
对于重型车而言，无论是压燃式还是气体点燃式柴油机，要想满足史上最严苛的国六排放标准，都必须在发动机后处理上进行大规模的技术升级。
新国标中的发动机标准循环排放限值见表1所列。
柴油机稳态工况（ESC/WHSC ）下国三到国六排放标准中最主要污染物NO x 与PM 限值的主要变化是：氮氧化物（NO x ）和颗粒物（PM ）排放限值和国五相比分别提高了77%和67%，增加了粒子数量（PN ）排放限值要求；变更了污染物排放测试循环，发动机测试工况从欧洲稳态循环（ESC ）和欧洲瞬态循环（ETC ）改为更具有代表性的世界统一稳态循环（WHSC ）和世界统一瞬态循环（WHTC ）。
2 柴油机排放后处理系统的含义及发展新国标中对柴油机排放后处理系统的定义为：催化器（氧化型催化器、三元催化转换器及任何气体催化器）、颗粒捕集器，除氮氧系统、组合式降氮氧系统的颗粒捕集器，以及其他各种安装在发动机下游的削减污染物的装置。
通常为了降低重型柴油车气态污染物和颗粒污染物的排放，一般会采用以下两种方式：一是利用发动机机内净化从根源上减少污染物的产生；二是通过增加后处理系统尽可能地将产生的污染物通过化学反应消除掉。
对采用清洁高效的缸内燃烧控制技术，减少发动机的原始污染物排放是发动机开发工作中最重要、最基本的工作。
利用发动机机内净化可以有效控制颗粒物的排放，能满足国三排放法规。
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。
柴油车后处理技术及应用
增加SCR催化剂的性能
第25页，共39页。
DOC的重点：
• 尾气中的SO2的低的氧化活性，通过催化剂载体的改性和催化
剂的制备来解决。
•
SOF的低温活性，150℃左右起燃。
• 催化剂的耐久性。
DOC进展：
• 制备的DOC催化剂
•
低的贵金属含量
•
高的HC，CO和SOF的氧化性能
上述特征决定了世界范围内只有少数几家公司能
掌握和开展尾气净化催化剂的技术。
第4页，共39页。
2、柴油车尾气特征和净化的难度
〔1〕四种需要处理的污染物，HC，CO，NOx和PM 。
〔2〕复原剂HC和CO偏少，既不利于NOx的复原，又不利
于尾
气温度的提升，复原NOx还需另加复原剂。
〔3〕尾气温度低，造成三个困难：NOx处理困难，PM净 化困难
2、DOC另一难点是对SOF的起燃温度要求在150℃左
右，很难到达，整车厂应仔细选择合格的DOC
3、热量管理，由于柴油车尾气的低温高空速特征，
保证通过DOC的尾气有足够高的温度极为重要，要
通过尽量靠前安装提高DOC工作温度，假设太靠后
导致工作温度低，合格的DOC也排放不达标
第29页，共39页。
四、DPF和POC
久〕
第18页，共39页。
所研制的分子筛催化剂具有高的转
化率，经水热老化后。起燃温度在低
温端和高温端的NOx转化率根本上不
变。
第19页，共39页。
〔2〕复合氧化物催化剂
110
100
90
NOx Conversion /%
80
70
60
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。
国六柴油车后处理系统精讲
国六柴油车后处理系统精讲一、汽车排放物（一）污染物的定义和危害所谓国六发动机就是满足国家第六阶段排放法规的发动机。
从此处就能看出排放的重要性，我们国六发动机排放技术主要处理对象是哪些成分呢？氮氧化物和微粒。
1.氮氧化物NO X：在内燃机排放的氮氧化物中占压倒性多数的是一氧化氮NO，其主要来源是参与燃烧的空气中的氮，而汽油和轻柴油本身含氮很少，不足以产生显著的氮氧化物排放，只有重质燃油可能含有千分之几的氮，可能从排期中有一部分所谓的“燃油氮氧化物”。
氮氧化物其中有一氧化氮NO和二氧化氮NO2两种成分，一氧化氮NO是无色气体，本身毒性不大，但在空气中缓慢氧化成二氧化氮NO2，二氧化氮NO2就不是那么“温柔”了。
二氧化氮NO2是褐色气体具有强烈的刺激味，被吸入人体后与水结合成硝酸，引起咳嗽、气喘甚至肺气肿和心急损伤。
氮氧化物NO X是在地面附近形成含有有毒臭氧的光化学烟雾的主要因素之一。
2.微粒：对于柴油机而言，排放中最重要的就是微粒了，这也就是为什么有的城市要求加装DPF（微粒捕集器）的原因。
柴油机排放的微粒，主要成分是碳，其粒度一般小于0.3um，可长期悬浮在空气中而不沉降，会深入人肺深部造成机械性超负荷，碳粒上还吸附有硫酸盐及多种有机物质，有不同程度的诱变和致癌作用。
（二）污染物的产生为什么空气中氮气会引起氮氧化物排放呢？正如我们之前所了解的氮气是稳定性较好的气体，比如有时给汽车充气就用氮气，我们不可否认氮气的稳定性，但是氮气的稳定也是相对而言，在发动机缸内，燃烧温度在2000摄氏度，在这种高温下氮气也就没那么稳定了。
生成的活性氮原子与空气中氧气结合生成氮氧化物NO X，但是氧气大部分被燃油燃烧掉了，所以生成的大部分污染物是一氧化氮NO，进而在大气中慢慢氧化生成二氧化氮NO2。
从前所述可知，影响氮氧化物生成的主要因素是温度和氧气，进一步分析的话就是通过这两个方面抑制氮氧化物NO X的生成了。
微粒的产生的主要原因是可燃混合气不均匀，燃烧不充分，形成未完全燃烧的碳粒，这些碳粒吸附有害物就成了我们日常所说的微粒。
潍柴后处理系统培训材料原理部分资料介绍
潍柴后处理系统培训材料原理部分资料介绍首先是颗粒物捕捉器(DPF)。
颗粒物是柴油发动机排放的主要污染物之一，它由微小颗粒和一些有害化学物质组成。
颗粒物捕捉器的作用就是将这些颗粒物截留在其中，防止它们进入大气中。
颗粒物捕捉器由蜂窝状的陶瓷过滤器构成，其表面覆盖着用于捕捉颗粒物的微小孔和通道。
当废气通过颗粒物捕捉器时，颗粒物被阻拦在孔和通道之间，而废气继续通过。
然而，随着时间的推移，颗粒物会堆积在颗粒物捕捉器中，导致阻塞。
为了解决这个问题，潍柴后处理系统采用了一种名为再生的过程。
在再生过程中，系统将通过增加废气温度来燃烧和氧化颗粒物，使其变为无害的水和二氧化碳。
这一过程可以通过多种方式实现，例如在高速公路行驶时废气温度升高，或者在低速行驶时通过电加热或燃料喷射提高温度。
另一部分是尿素选择性催化还原(SCR)系统。
柴油发动机排出的废气中还含有氮氧化物(NOx)，它是另一种主要的空气污染物。
SCR系统的作用就是降低废气中的NOx含量。
这个过程通过使用尿素水溶液进行催化还原来完成。
尿素水溶液会在废气通道的末端喷入，然后进入SCR催化剂。
催化剂会将尿素水溶液中的尿素分解为氨气，并与废气中的NOx发生反应，形成无害的氮气和水蒸气。
这一反应需要催化剂的帮助来加快反应速率。
总之，潍柴后处理系统是一种用于减少柴油发动机尾气排放的技术。
它通过颗粒物捕捉器和SCR系统两个部分的协同工作来减少颗粒物和NOx的排放。
系统采用了颗粒物再生和尿素选择性催化还原的原理来实现这一目标。
通过这种技术，潍柴后处理系统有效地改善了柴油发动机的环境表现，并对保护环境和人类健康起到了积极的作用。
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、NOx1.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气缸参与燃烧。
少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故对NOx进行了抑制，从而降低了废气中NOx的含量。
这一技术路线在北美市场占主流。
SCR技术是目前世界各国特别是欧盟各国普遍采用的控制柴油车尾气排放的一项成熟技术。
重型柴油汽车国六后处理技术路线介绍
重型柴油汽车国六后处理技术路线介绍1 排气污染物的形成及危害内燃机的燃料为碳氢化合物，燃烧时产生的主要有害污染物为：CO、HC、NOx、碳烟PM。
发动机转速很高，混合、燃烧时间极短，出现熄火，未燃产物为HC；发动机起动、大负荷、变工况用浓混合气，导致不完全燃烧形成CO；燃烧最高温度1800℃以上，空气中的氮气氧化成各种氮的氧化物NOx；柴油机混合的不均匀性，在高温下缺氧燃料发生裂解、脱氢碳烟颗粒（微粒子）形成PM。
其中，CO 是一种有毒气体，其毒性在于和人体血红蛋白亲和，生成一氧化碳血红蛋白，它能阻碍人体血液中氧气的输送，引起头痛，虚脱，神智不清等症状和肌肉调节障碍等，致人死亡；有害污染物NOx，绝大部分为NO, 一氧化氮能引起中枢神经麻痹和痉挛。
人吸收一氧化氮会迅速氧化成有毒的二氧化氮，有强烈的腐蚀性和毒性；HC 具有明显的刺激性。
它能刺激眼结膜，引起流泪并导致红眼症，同时对鼻、咽、喉、器官均有刺激作用，能引起急性喘息症。
；柴油机排出的微粒有不同程度的致癌作用。
2 排放后处理技术是一种对发动机排出的废气进行适当处理已减少废气对环境造成的污染的技术。
燃油喷射系统主要应用于国二、国三，排放后处理技术针对国三到国六。
2.1 HC、CO 控制技术——催化氧化器（DOC）图1DOC翻译过来是氧化型催化转化器（Diesel OxidationCatalyst），它的作用是对尾气中的碳氢颗粒物和CO进行氧化转化，同时为DPF加热。
DOC（催化氧化器）原理：载体为通道式的蜂窝结构，在催化用下，彻底氧化废气中的HC、CO、NO，生成CO2、H2O、NO2，作为DPF 或POC 中颗粒物的氧化剂，彻底将碳粒氧化为CO2。
DOC 主要应用于柴油车的后处理装置，提供氧化反应所需氧气，用来降低排气中的CO 和HC 的排放量。
2.2 降低PM 的后处理技术——颗粒捕集器（DPF）微粒捕集器(Diesel Particulate Filter)，简称DPF，它的作用是全面捕集柴油机排放尾气中的所有颗粒物PM，效率极高,可显著减少柴油机的PM排放量。
柴油国四发动机后处理系统
1、6尿素泵
➢ 尿素泵是尿素喷射系统的动力元件。柴油机正常 工作时，尿素泵把尿素从尿素箱中吸出，持续稳 定的尿素压力 。当柴油机停止，不需使用尿素时， 尿素泵可以把尿素管以及喷嘴中的尿素回抽至尿 素箱中，清空尿素管，防止尿素在喷嘴和尿素管 中结冰。
尿素加料装置（尿素泵）
加料装置本质上是一个智能泵，在发动机ECM的控制将尿素 加料到喷射器喷嘴上进行喷射。 1、尿素加料泵按照发动机ECM发出的CAN指令输送尿素溶 液。 2、尿素加料系统利用系统提供的压缩空气传送一定剂量的尿 素到喷嘴上。 3、尿素加料泵具有一个内置加热装置。充许系统在外部温度 为-40℃以下工作（尿素在-11℃结冻） 4、尿素加料泵集成了自诊断程序，通过J1939CAN通信接口 发关OBO信息，向系统报告自身的运行状况。 5、尿素泵使用24V电压。
组成：空气供部分、尿素液箱、尿素液供给、 后处理器、管理模块
SCR喷射系统 一、空气供部分
空气供给部分的作用是：在SCR喷射系统喷射时， 为了使喷入尾管中的尿素溶液更好的雾化及达到更 远的喷射距离。 组成：车辆储气罐、压缩空气滤清器、压缩空气电 磁阀、 主要参数
供给电压24V 气体压力为6～10bar 最低压力不能小于4bar
量程：-40～125℃ 工作温度范围：-40~125℃ 工作精度：±1℃ 电压：5V
NOx 传 感 器 安装支座
进气口
出气口
下游温度传感 器安装支座
上游温度传感 器安装支座
ØSCR喷射系统是将尿素溶液喷射到尾管中，在 尾管高温气体作用下，把尿素与水分解为NH3,然 后NH3与NO在在俯化器中在催化剂作用下，发生 反就生成N2和H2O。 Ø将氮氧化物转成氮分子的过程需要对氨喷射量 和喷射位置进行控制，因为氨的数量取决于当前
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SCR涉及的化学反应： 1. CO(NH2) 2+ H2O 2NH3 + CO2 2. 6NO + 4NH3 5N2+ 6H2O 3. 4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O 4. 6NO2 + 8NH3 ������ 7N2 + 12H2O 5. 2NO2 + 4NH3 + O2 3N2 + 6H2O 6. NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O
Temperature /C
图2. 老化分子筛催化剂和钒基催化剂的性能比较（按照18 万公里耐久）
所研制的分子筛催化剂具 有高的转化率，经水热老化 后。起燃温度在低温端和高 温端的NOx转化率基本上不 变。
（2）复合氧化物催化剂
110 100 90 80
NOx Conversion /%
70 60 50 40 30 20 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
钒化合物对人及动物有中度或高度毒性。其毒性作 用与钒的价态、溶解度、摄取的途径等有关。价态越高, 毒性越大, 如价钒的毒性比价钒的毒性大一倍。五氧化 二钒与它的盐类毒性最大, 食物中锌的浓度增高, 增加 钒的毒性。对人或动物的毒性程度以摄入途径的不同而 不同, 毒性最大的是注射, 毒性最低的是经口摄入, 呼 吸道摄入的毒性在两者之间。注射液的值越高, 其毒性 也随之增加。接触钒的有些人可发生尊麻疹、过敏性湿 疹样皮炎、剧烈篷痒等, 若接触大量钒化物的烟气和粉 尘后, 首先出现鼻和眼的刺激症状, 然后发生呼吸道刺 激症状, 继而再发生消化道和神经系统症状。
三、DOC
主要作用： • 氧化HC和CO • 氧化颗粒物(PM)中的可溶性有机物部分（SOF)
• 部分氧化颗粒物(PM)中的碳颗粒(SOOT)部分
• 涂覆在DPF表面，氧化颗粒物 • 作为SCR催化剂的前级将NO氧化为NO2,增加SCR催化 剂的性能
DOC的重点： • 尾气中的SO2的低的氧化活性，通过催化剂载体的改性 和催化剂的制备来解决。 • SOF的低温活性，150℃左右起燃。 • 催化剂的耐久性。 DOC进展： • 制备的DOC催化剂 • 低的贵金属含量
DOC使用中的问题 1、由于国内燃油的硫含量高，对DOC催化 剂提出了严峻挑战，目前专业的催化剂公司DOC 尽管具有较好的抗硫性能，但仍需进一步降低硫 含量才能提高催化剂的性能。 而技术不具备的公司的DOC对SO2氧化比例 高导致大量硫酸盐的生成而堵塞催化剂孔道，导 致整个排气管堵塞而不能使用。已出现使用仅 10000公里 ，催化剂孔道被含硫酸盐的PM堵塞， 最后只有全部将催化剂捅掉的案例 DOC对SO2氧化比例低或不氧化才是合格的。 使用对SO2氧化比例高的催化剂将导致催化 剂很快因孔道堵塞而失效。
分子筛催化剂：温度窗口明显比钒催化剂宽， 高稳定性明显由于钒催化剂，无毒，是当前发展 的重点。 负载的氧化物催化剂：已表现出比钒催化剂 更优的性能，成熟度不够。 发展重点：分子筛催化剂和负载的氧化物催 化剂。
开发进展： （1）分子筛催化剂
100 90
NOx conversion /%
80 70 60 50 40 30 20 150 200 250 300 350 400 450 500 550 zeolite-based V2O5-based
• 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
2、柴油车尾气特征和净化的难度 （1）四种需要处理的污染物，HC，CO，NOx和PM 。 （2）还原剂HC和CO偏少，既不利于NOx的还原，又不 利 于尾气温度的提升，还原NOx还需另加还原剂。
（3）尾气温度低，造成三个困难：NOx处理困难，PM净
化困难，DPF和催化剂的硫酸盐堵塞。 （4）氧过量，6－15％，NOx还原困难。 （5）高空速，30000－100000cm3(尾气)/cm3(催化剂)h， 增大了催化剂的难度。
四、DPF和POC
• 分为催化和非催化两种方式 • 催化方式,对硫敏感 • 非催化方式，运行成本高
• DPF进一步分为：
PDPF：即部分的DPF，也叫通透式的DPF，由 金属纤维，金属孔板等材料制成，可经过处理后 涂覆催化剂层，其特点是非壁流式，不会堵塞， 免维护，缺点是对PM的过滤效果较低，成本低， 适合于国III和国IV排放标准使用。
二 、Urea-SCR
柴油车尾气：HC，CO，NOx，PM 特 征： 温度低，O2过量 净 化 方 法： Urea-SCR，DOC，DPF 目前为单独使用或组合，但到实行欧Ⅴ排放标准时， 三种方法将同时使用。 三种方法涉及的大量复杂的科学和技术问题，是科 学和技术同时密集的产品。
尾气处理的成本在所有机动车尾气处理技术中最大
POC： 带催化剂涂层的PDPF，也叫CPDPF CPDPF（POC）的难点和问题： （1）在PDPF的表面处理，催化剂涂层的制备具有相当的 难度。
（2）使用国外公司生产的POC基体价格相当昂贵，
选择国内的原材料生产出合格的基体，制备出合格的 POC，主机厂和整车厂应主动配合性能实验，共同发展 适合于柴油发动机的POC。 （3）对于高硫燃料有可能发生堵塞问题。
整车厂是初次接触催化剂，经验和催化知识 缺乏。 应对DOC进行耐久实验，不合格催化剂大多 表现为新鲜时排放合格但耐久不合格。 2、DOC另一难点是对SOF的起燃温度要求在 150℃左右，很难达到，整车厂应仔细选择合格 的DOC 3、热量管理，由于柴油车尾气的低温高空速特征， 保证通过DOC的尾气有足够高的温度极为重要，要 通过尽量靠前安装提高DOC工作温度，若太靠后导 致工作温度低，合格的DOC也排放不达标
Temperature /C
新鲜分子筛催化剂的性能（黑线） 与新鲜的V2O5基催化剂
100 90 80
NOx conversion /%
70 60 50 40 30 20 10 200 250 300 350 400 450 500
zeolite-based (aged) V2O5-based (aged)
• 在450℃以后，由于V2O5对NH3的氧化加剧，导 致催化活性的下降。
• V2O5的毒性大，表现在使用过程中少量 V2O5随尾 气溢出对人体的危害和催化剂报废后的处理困难。 • 高温下N2O的形成 ，N2O是较稳定的破坏臭氧层的 温室气体。 • SO2氧化为SO3的高活性 ，SO2氧化为SO3后与 NH3 和 H2O反应生成NH4HSO4,，(NH4)2S2O7， 和 H2SO4，腐蚀和阻塞催化剂 。
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。
• 高的HC，CO和SOF的氧化性能
• 低的SO2氧化性能 • 已向数家整车厂提供DOC催化剂
DOC 催化剂检测结果
NOx 原机 DOC 3.23 2.36
CO 1.004 0.135
HC 0.107 0.027
PM 0.0529 0.0219
BSFC 224.7
PM转化率：53％ CO转化率：82.8％ HC转化率：80.5% NOx转化率：25.3％
C1 C2 C3 C4
Temperature/C
复合氧化物催化剂的温度特性曲线 （其中C1C4为不同的复合氧化物催化剂）。
此类催化剂具有足够好的低温性能，温度窗口得到明显 扩大,极具发展前景。
SCR催化剂与整车（或发动机）匹配中的几个问题
（1）前置DOC
前置DOC，主要是将NO部分氧化为NO2,较显著提 高SCR的低温性能和性能，同时氧化CO和HC，提高 尾气温度，提高SCR催化性能，在NO和NO2各一半时， 效果最好，DOC的性能和用量，对调变SCR催化剂的 性能很重要。
• 分子筛催化剂：由分子筛负载的Fe、Cu、Ce等，非 钒，无毒，分为低温（150－600℃），高温（250－ 750℃）和兼具低温活性和高温稳定性，已有部分产 品产品投入市场，但成本高。
V2O5-TiO2-WO3(Mo2O3)催化剂：
• 催化剂的空速不够，导致催化剂体积大。
• 工作温度窗口较窄（300－450℃）净化效率不 高。 • 在600℃左右发生TiO2由锐钛型向金红石型的转 变，导致催化活性的急剧降低，耐高温性能差。
满足国Ⅳ标准的柴油机尾气 后处理技术及应用
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
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 （O3）和过氧化物； • PM 、地表臭氧（O3）和过氧化物为致癌物质； • 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）.
• 尿素精确喷射系统的设计，制造
• 控制和诊断系统本身不成熟的问题 • SCR系统与发动机及整车的匹配