欧5后处理技术介绍
汽车后处理技术
无锡威孚力达公司
WUXI WEIFU LIDA CO.,LTD.
采用后处理技术降低发动机污染物排放值的方案：EGR+DOC+DPF
DPF：通过采用微孔吸附 性材料对废气中的微粒进 行过滤，达到降低PM的目 的。但DPF会被堵塞，要 考虑再生问题。
0.8 0.8 0.5 0.5
ESC*或 ELR**
VK＜0.75L/缸
0.5～1.0？
0.002～0.01？
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威孚力达排放后处理技术的综合支持scr催化器scr系统标定scr催化器高转化效率的标定其它后处理技术的提供egr系统无锡威孚力达公司wuxiweifulidaco
无锡威孚力达公司
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SCR(选择性催化还原) 系统技术
温任林
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3 威孚SCR技术
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选择性催化还原（SCR）的原理：在废气中喷入氨、尿素或其它含
氮化合物还原剂，使废气中的NOX还原成N2和水。（氨水溶液浓度为 32.5%+-0.5%） SCR成功的关键因素有二：一是废气与NH3充分混合；二是按进入 反应区的NOX浓度及去除率严格控制NH3的喷入量。 对发动机而言，通过优化燃烧，降低PM、HC和CO的排出量，同时可 降低油耗（5%~7%），再通过SCR技术来降低因燃烧优化而产生的 NOX排放。
国5标准与欧盟法规(欧5)的差异
国5标准与欧盟法规(欧5/6)的差异
排放要求
排放要求（I型试验）引用到欧5b。
OBD要求
OBD要求接近欧5+，主要区别是国5标准中 OBD实际诊断 频率（IUPR）要求申报，未规定限值。
后处理装置的贵金属含量及其比例检测要求
进行V型试验前，制造厂还应单独提供两套相同的排气后 处理装置，任选一套进行耐久性试验；另一套按HJ 5092009的规定检测其载体容积、贵金属含量及其比例。
欧5/6标准无催化器检测要求。
国5标准与欧盟法规(欧5/6)的差异
Ⅱ型试验：
将点燃式汽车的双怠速试验和压燃式汽车的自由加速 烟度试验归为II型试验。
增加了生产线上双怠速、自由加速烟度的抽查要求。 欧5/6标准将ECE R24法规的要求引入，试验项目较多
（如全负荷加速烟度、自由加速烟度、测量发动机净 功率等)
生产线检查要求改为抽查。
国5标准与欧盟法规(欧5/6)的差异
国5标准将HEV纳入标准管理范围，试验方法参照GB 19755。欧5/6法规集合了HEV的试验方法。
国5标准要求记录CO2排放值。欧5/6法规集合了CO2排放 和燃料消耗量的试验方法。
根据我国实际情况，修改采用欧5/6法规中“获取汽车 OBD和汽车维护修理信息”的相关技术内容。
修订了颗粒物质量测量方法，并增加了粒子数量(PN) 测量要求 。
增加了记录CO2排放的要求
在I型试验的同时可直接测量CO2排放 ； 为将来CO2排放的管理打好基础 。
国5相对于国4的主要修订- I型试验
I型试验
冷却风机的要求: 国5可采用最高风速为120km/h的风机，使之与I型试验 运转循环相匹配；取消之前标准中的恒速风机要求。 新规定了风机风速的测量方法，该方法已经在GTR 2 法规（WMTC）中采用。
五轴联动加工中心后置处理的编写与验证
五轴联动加工中心后置处理的编写与验证五轴联动加工中心后置处理的编写与验证摘要：本文针对瑞士MIKRON UCP710工作台双摆动式五轴联动加工中心机床的运动原理，以及Heidenhain iTNC430控制系统的特点，阐述运用UG软件中后处理工具——UG POSTBUID 3.4.1，定制适合ucp 710五轴后处理的开发思路，并且通过VERICUT模拟软件进行模拟验证成功。
目前成功开发出来的五轴后处理已在本校实训中心MIKRON UCP710五轴机床中得以全面应用，顺利地完成了各种3～5轴的零件加工。
关键词：五轴加工中心 UG Postbuld VERICUT1、任务的来源2001年冬，本中心购置了一台由瑞士MIKRON品牌的五轴联动加工中心，型号为——UCP710。
如图1所示，此机床为工作台双摆动结构，（俗称：Table—Table双摆台）。
通过X/Y/Z三个线性轴、定轴A轴的摆动和转动轴C轴的转动实现五轴联动加工。
该机床的控制系统是德国的Heidenhai iTNC 430。
目前，后置处理文件是计算机辅助制造软件中CAM 与机床控制系统之间沟通的桥梁，是实现多轴加工的关键之一。
同时本中心现配有CAD/CAM软件——UG，为了让UCP710早日投入到教学与生产加工，我们必须解决后置处理的问题。
现在国内多轴机床后置处理程序的开发已慢慢开始发展，但很多的资源还要通过国外进行技术支持。
即使客户选购能够实现多轴加工编程的软件，但还要额外支付昂贵的后置开发费用才能实现软件与机床的“通讯”。
开发通用的编写后置处理工具软件，可以有效地保证NC程序正确性，提高编程人员的后置处理技术以及效率，还可以把零件加工信息（如图号、工序号、刀具规格、程序加工时间等参数）嵌入NC程序中，提高加工的安全性，增加程序的可读性，减少操作人员的人为加工误差。
2、UCP710 post开发的过程目前，常用的后置处理方法主要有以下两种：第一种，利用CAD/CAM软件的通用后置处理模块，定义的运动方式，通过选取/软件提供的机床标准控制系统，定义某一类型或某台的后置处理。
欧4和欧5后处理介绍avl060630
美国商用车（GVW>3.5T) 柴油机排放限值欧洲商用车（GVW>3.5T) 柴油机减排放过程欧洲商用车（GVW>3.5T) 柴油机排放限值Japan TC2008 2000欧洲柴油油品改进计划欧3发动机基本技术Direct InjectionSta n dard w aste gate t urbocharging, VGT as a n optionAir to Air IntercoolingCombustion optimisation,with o r without swirl support4 valve per cylinderAdvanced high pressure injection system ÎM multiple injection, Rate shapingElectronic Management SystemLow lube oil consumptionE GR system as an option目前欧洲发动机状态Source: BOSCHEmission control technologyEngine technologyEU3EU5EU4US10US07US04Japan NSTJapan NLT NOx [g/kWh]PM [g/kWh]0,100,022,03,55,0欧4发动机燃烧技术发展Flexiable Fuel system with > 1600 barHigh performance Cooled EGR systemHigh EGR tolerance combustion systemNew combustion bowl for low soot in oilAlternative combustion at part load for temperature managementHigh specific power require 2 stage turbochargerImprove vehicle cooling systemDifferent tuning according to the strategy applied欧4发动机主要技术发展方案Strategy 1:reduction with SCR-NOx-PM reduction with engine internal measuresStrategy 2:reduction with cooled EGR-NOx-PM reduction with DPF (e.g CRT) or POCStrategy 3:-High efficiency cooled EGR-High injection pressure-No exhaust after treatment system欧4发动机主要技术发展方案示意排放后处理装置的选择•High Effective•Reasonable cost•Optimum reliability•Stable performance and extended durability •Negligible impact on fuel economy•Optimum compatibility with engine technologies and other after-treatment systemSCR （NOX尿素还原）SCR化学反应原理SCR catalyst Urea injectionPump Air Urea-SCR ECUCAN port NOx sensor Temp. in Temp. out Urea-water TankExhaust inExhaust out Intake air Air flow sensorSCR 在ESC循环中降低NOx的实验结果1SCR 在ESC循环中降低NOx的实验结果2SCR 在ETC循环中降低NOx的实验结果1SCR 的燃油经济性（事例）Example: a 40-ton Euro-4 truckSolution:Diesel consumption Urea ConsumptionSCR29.8 L/100 kilometers, 1.5 L of urea.(5% of fuel consumption) DPF+EGR32.6 L/100 kilometers, but no urea.NOx trap5% fuel consumption penalty vs Euro 3 truck and 7% fuel consumption penalty vs Euro 3 truckSource: ACEA针对欧3欧4排放，欧洲商用车制造商决定统一采用SCR技术有关SCR的其他情况SCR催化器消音器集成SCR在欧洲的实施计划Urea InfrastructureLogistical Implementtation1st stage: Filling stations atTrucking companies2nd stage: Automotive fillingstattions at truck stopsalong the majorhighways3rd stages: Public filling stationsJoint project realized byOEMs, urea industry, oil industry,component suppliersUrea filling station at Stuttgart (Source: TOTAL)2003年西欧计划尿素的生产布置AdBule（尿素）的欧洲标准（DIN70070）AdBlue TM是SCR系统的必要元素Urea –as the active component in AdBlue, is a productlargely used in agriculture and industryAdBlue TM-A 32.5% urea solution in watermeeting the DIN 70070 standardAdBlue TM–is by far the best reagent since it is clear, non-toxic and non-hazardous product and there are norestrictions for its transport on rails, road andships.AdBlue TM –is trade mark of aqueous urea solution forautomotive applicationAccurate dosing system of AdBlue and appropriate strategies is necessary to provide the correct amount of reductant during all driving conditions and prevent ammonia (NH3) slip预测的西欧AdBule的需求量Source: ACEA欧洲AdBule的价格According to new ACEA report 2003,urea at retail should cost about 40 Euro-cents per liter, versus about 79 Euro-cents/liter for diesel fuelSCR结论2ADVANTAGES:Most effective NO x reduction technologyfor HD trucks in the long rangeCombustion adjusted for best fuel efficiency and lowest particulatesCHALLENGES:High system costPackaging of dosage system, urea tank, SCR catalyst and modified exhaust mufflerLong term field testingLogistics for urea-water solution is a prerequisiteOBD is indispensable.EGR 对过量空气系数和烟度的影响2.0 1.6 1.2 15% EGR 0.8 8% EGR Current engine technology Development target 15% EGRSmoke – FSN0.40 1.40% EGR 1.5 1.6 1.7 1.81.9Air excess ratio – [-]冷却EGR的布置1（高压式） 1 2 3 4 5 6 7 8NOx sensor Particulate trap ∆p sensor Air flow meter Air filter Modulated EGR-Rate control valve Intake manifoldEngineExhaust manifold EGR cooler EGR valveVenturiCheck valve (optional)Air / Air Intercooler高压冷却EGR的使用Modulated EGR-Rate control valve2 3 4 5 6 7 8 Particulate trap is optionalAir filterEngineExhaust manifold Air flow meter EGR cooler EGR valveVenturiCheck valve (optional)Problems:NOx sensor System contamination Increased soot-in-oilParticulate trap ∆p sensor Transport losses increase with improved TC efficiency VTG - EGR controlRequirements: Durable particulate filter with reliable regeneration, durable and insensitive controlAir / Air Intercooler1Advantages:Intake manifold冷却EGR的布置2（低压式） 1 2 3 4 5 6 7 8NOx sensor EGR valve Air filterEngineExhaust manifoldEGR coolerPartic ulate trap ∆p sensorEGR coolerAir / Air IntercoolerIntake manifold低压冷却EGR的使用 1 2 3 4 5 6 7 8Advantages: Reduced control complexityEGR valve Air filter Air / Air Intercooler Intake manifoldEngineExhaust manifold Fuel economyEGR coolerProblems:NOx sensorPartic ulate trap ∆p sensor Reliability of particulate filter Recirculated NO2 may form corrosive nitrous acidRequirements: Low sulfur fuel (<50 ppm S) Durable particulate filter with reliable regeneration冷却EGR系统示意1冷却EGR系统示意2颗粒扑捉器（DPF）- 穿墙式连续被动再生颗粒扑捉器（CRT）Filter Section Catalyst Section Inlet HeadOutlet HeadWall Flow Filter Conversion of Soot stored: Pt - Oxidation Catalyst Oxidation of NO to NO2: 2 NO + O2 2 NO2 C + 2 NO2 CO2 + 2 NO at temp. 200 - 550 deg C CO2 C + O2 at temp. > 550 deg CSource: Johnson Matthey49202010-21氧化燃烧颗粒-1C + 2NO2 C + O2CO2 + 2NO CO2at temp. 200 - 550 deg C at temp. > 550 deg C。
汽车尾气后处理器技术综述
由于地球环境日益恶化，环保议题也更加受到重视，欧美各国柴油车污染排放无不实施更严格之管制措施，以欧洲为例，其轻型柴油车PM排放管制EuroIV比EuroIII 的管制量降低50%，NOx也降低50%；而重型柴油引擎PM排放管制则降低80%；NOx降低30%，如图1、图2所示。
图1 重型柴油引擎EuroIII与EuroIV污染排放标准比较图2 轻型柴油车EuroIII与EuroIV污染排放标准比较美国也决定了2007重型柴油引擎排放标准，PM为0.01g/bhp-hr；NOx为0.20g/bhp-hr，与现在的1998年标准相比，新规则在NOx水平代表95%降低(目前在4.0g/bhp-hr)，在PM排放有80-90%降低(当前卡车引擎在0.1g/bhp-hr和城市的公共汽车在0.05g/bhp-hr)。
这也意味着后处理器的强迫使用。
以目前情况来看，符合我国三期排放标准车辆中已约有50%配置使用氧化触媒等废气排放后处理器组件，其对HC和部分PM具有改善作用，而对NOx及PM中碳成分却无影响。
为因应未来更严格的排放标准，各大车厂无不积极投入De-NOx触媒及PM粒状污染物捕集器之开发工作，期以符合法规要求。
环顾国内情况，我国柴油引擎技术大部分是依赖国外原厂提供，对于国内几家大厂而言，技术来源或许较无问题，但对于生产及代理数量较少之车厂，其技术能力之获得则必然发生困难。
因此，于实施下一阶段排放标准前，政府相关单位应建立起柴油车污染控制后处理器之相关技术能力来协助车厂因应污染排放的控制工作。
●国内外后处理器技术发展现况在全球法规污染物排放标准更加严苛的发展趋势下，若单纯只透过改良引擎燃烧行为、降低机油消耗量及减少柴油中的硫含量等方式，仍然不足以保证能完全符合较严苛的法规标准值，故借助于后处理系统的二次减量仍在所难免。
(一)氧化触媒转化器选择后处理系统时，必须考虑下列因素：效率、背压、耐温、耐久、成本。
截至目前为止，氧化触媒转化器之经济效益最大，其优点如下：1.符合法规需求可氧化SOF达80﹪以上，但对碳粒无氧化能力，因此须配合燃烧行为预先减少碳粒生成，并控制柴油中的硫含量低于0.05﹪，以避免生成硫酸及金属类硫酸盐等粒状污染物。
汽车欧5排放标准介绍
政策法规的完善与调整
修订欧5标准
根据技术进步和实施情况，对欧5标准进行修订和完善， 提高排放控制要求，进一步减少污染物排放。
激励政策
制定相关激励政策，如提供财政补贴、减税等措施，鼓 励汽车制造商和消费者采用更环保的汽车技术和产品。
THANKS
02
欧5排放标准的主要内容
排放物限制
1 2
3
氮氧化物（NOx）限制
欧5标准对汽车尾气中的氮氧化物排放进行了严格限制，要 求在各种工况下的排放量均不得超过一定标准。
颗粒物排放限制
欧5标准对汽车尾气中的颗粒物排放也进行了限制，包括 PM2.5等细颗粒物，以降低对空气质量的影响。
一氧化碳排放限制
欧5标准对汽车尾气中的一氧化碳排放进行了限制，要求在 各种工况下的排放量均不得超过一定标准。
降低氮氧化物排放
欧5标准对汽车尾气中的氮氧化物也进 行了限制，有助于降低酸雨、光化学 烟雾等环境问题。
温室气体减排
控制二氧化碳排放
欧5标准对汽车尾气中的二氧化碳进行了限制，有助于减缓全球气候变暖趋势。
推动低碳交通
欧5标准促使汽车制造商研发更环保的汽车技术，推动低碳交通的发展，减少对 化石燃料的依赖。
检测方法与设备
稳态工况法
用于检测汽车在稳定行驶状态下的排放性能，包括加载减速法、双怠速法等。
非稳态工况法
用于检测汽车在加速、减速、上下坡等非稳定行驶状态下的排放性能，如瞬态工况法、简易瞬态 工况法等。
车载排放测试系统
用于实时监测汽车行驶过程中的排放性能，可提供更接近实际行驶情况的测试结果。
实施时间与范围
亚洲合作
加强与日本、韩国等亚洲国家的合作，分享在欧5标准实施过程中的经验和教训，共同 应对全球气候变化挑战。
ProE5.0数控加工后处理
Visual Studio
Visual Studio是一款流行的集成 开发环境，可用于后处理程序的 编写、调试和测试。
ProE/Wildfire
ProE/Wildfire是一款CAD/CAM 软件，可用于后处理程序的快速 开发和原型验证。
CodeSmith
CodeSmith是一款专业的代码生 成器，可用于后处理程序的自动 化生成和优化。
电子工程
该软件在电子工程领域也得到 了应用，支持电路板、电子元
件等的设计和仿真。
02
数控加工基础知识
数控加工基本概念
数控加工是一种基于数字控制技术的 制造方法，通过计算机程序控制机床 进行加工。
数控加工能够实现高精度、高效率、 高自动化的制造过程，广泛应用于机 械、航空、汽车等领域。
数控加工工艺流程
该软件采用单一数据库技术，实现了从概念设计到产品制造全过程的统一 数据管理。
Pro/Engineer 5.0支持跨平台操作，可在Windows、Linux和Mac OS等 操作系统上运行。
主要功能特点
基于特征的参数化设计
强大的数控加工功能
Pro/Engineer 5.0采用基于特征的参数化设 计方法，用户可以通过简单的几何操作来 创建复杂的三维模型。
后处理程序开发实例
刀路后处理
01
将刀路数据转换为适合数控机床加工的G代码指令，实现高效、
高精度的加工。
工件坐标系后处理
02
根据工件的实际需求，设置合适的工件坐标系，确保加工的准
确性和稳定性。
循环后处理
03
利用循环指令简化加工过程，提高加工效率，减少编程工作量。
后处理程序优化技巧
优化刀路轨迹
柴油机达到欧5排放标准的新技术
柴油机达到欧5排放标准的新技术【法】 IFP公司 / Valeo公司和 2008～2010年生效的柴油机欧5排放标准的最大挑战在于要大大降低NOX颗粒物排放。
为了达到这个目标，IFP公司和Valeo公司共同合作开发出了新的NADI燃烧方式。
这种被称为“窄油束锥角直接喷射”（“Narrow Angle Direct Injection”）的燃烧方式采用了油束锥角非常小的直接喷射和创新的进气系统模排放，而且并没有因此使燃油耗增加。
这种燃烧方式基于应块，显著降低了NOX用冷却EGR降低燃烧温度。
1 前言为了开发出能以汽车工业认可的代价达到未来排放标准的系统，IFP公司和Valeo公司共同合作，确定了有关燃气成分、燃气温度和压力等方面对进气系统的切实可行的要求，并已用Valeo公司创新设计的进气系统和合适的调节策略达到了这些开发要求。
IFP公司采用很窄的油束锥角开发出的直接喷射方案（NADI），在和颗粒排放方面获得了许多企盼的结果，并在一台 2.2 L-TDI发NOX动机上采用Valeo公司创新设计的进气系统继续进行进一步的开发工作。
这种极限冷却进气系统（Ultimate-Cooling-Ansaugsystem）基于一个带有EGR冷却器的液冷式低温回路，和一个液冷式增压空气冷却器，并以较小的结构空间达到了很高的冷却效率。
2 欧5排放标准的要求根据欧5排放标准的要求，柴油机的NO和颗粒排放限值几乎只X有欧4排放标准的一半（图1），确实是一个比较棘手的难题。
排放量较少，因此只要能进一由于柴油机的热效率高，而且CO2步降低其NO和颗粒排放，柴油机的市场份额还能进一步增长。
虽然X的后处理装置能有所减少，但是即使这些废气中的有害成分通过NOX如此，后处理装置仍存在着一些需要进一步解决的重要问题，诸如负载能力尚不令人满意，对硫很敏感，并且成本又较高等。
为此，研究了一些新的燃烧方式，例如均质充量压缩点火（HCCI）和高预混合燃烧（HPC）。
1.轻型汽车欧5、6排放标准介绍解析
中国汽车技术研究中心
2008.12
主要内容
• 1. 欧5/6排放标准制定进程
• 2. 欧5/6标准排放限值比较 • 3. 欧5/6标准文本的主要变化
• 4. 欧5/6标准的实施日期
• 5. 欧5/6标准未来完善的趋势
欧5/6排放标准制定进程
• 2004年初，问卷调查，形成新排放标准的期望限值。 • 2005年1月，发布激励政策，对使用先进先进排放控制技术给
予税率鼓励（如使用DPF，或者PM排放低于5mg/km的柴油 车）。 意见。
• 2005年7月15日，由欧盟委员会起草的欧5初步提案公开征求
•
• 2006年9月13日，经过长时间的协商与修订，欧洲议会环境
委员会表决通过了新的轻型车排放法规--欧5/6 。
需经欧洲理事会表决 。
• 2006年12月13日，这一法规在欧洲议会全会上表决通过，还
2270 2270
740 740
160 160
-
108 108
-
82 82
280 280
-
350 350
5.0/4.5 5.0/4.5
5.0/4.5 11 6.0×1011
注：PI=点燃式 CI=压燃式 (1) 应在4.5mg/km的限值实施之前引入修订后的测量程序 (2) 应在该限值实施之前引入新的测量程序 (3) 点燃式PM质量限值仅适用于装直喷发动机的车辆
柴油改为B5(含5%生物柴油的柴油)，其FAME含量修正为： 4.5%~5.5%v/v；多环芳香烃 有变化；增加了110℃氧 化物安定性的要求 新增了E85(含85%乙醇的汽油)的技术要求
欧5/6排放标准制定进程
• 2007年6月20日，欧盟通过EC 715/2007法规（欧5/6），
GDV后处理系统介绍
火 DEF不能燃烧，如果加热DEF其中的 水将被蒸发同时氨气会被释放出来。
泄漏（大量溢出） – 用沙子等其他吸 收剂吸收所泄漏的DEF。避免污染水 源，通知相关部门告知污染情况发生。
DEF的存储
▪ DEF的存储时间通常为 6-12 个月. ▪ 为使DEF发挥到达到最大的功效, 建议存储温度控制在 -
?
部件位置
EGP前后温度传感器 测量催化器前后的温 度变化
氮氧化物传感器测 量EGP出口的NOx 的含量。
热敏电阻
在 EGC 上有两个热敏电阻 一个进口热敏电阻，一个出口热敏电阻
。 它们都用于监测催化器温度。
氮氧化物传感器
氮氧化物传感器总成是由传感器和转 换模块组成。电化学反应的传感器将 NOx的含量变为模拟的信号传给模块，
保持火焰温度足够高可以充分燃烧掉颗粒物 曲轴转角
柴油如何燃烧
燃油喷射呈雾 燃油被热空气加 富含烟雾的燃烧的产物
化
热开始蒸发
(CO, Particulates)
热的空气和燃油喷 最初的燃烧分解
雾混合
燃油
高温火焰边缘 (NOx, CO2 & H2O)
燃烧工程学手段
减少微粒排放 目的 ▪ 增加喷射压力 ▪ 提前燃烧 ▪ 多次喷射 ▪ 提高增压压力 ▪ 使排气氧化
11° C ～30° C 之间。高温可能导致DEF中的水蒸发使溶 液的浓度提高。
典型的DEF消耗
DEF消耗： 4% to 6% （在国4排放的车辆上） 5%～7% （在欧5排放的车辆上）
消耗量取决于车辆行驶时的负载情况！！
后处理系统部件
第5节排放后处理技术
排放后处理技术 柴油机以其良好的动力性、经济性和可靠性而 广泛地应用于各种机械装置，尤其是作为车辆 动力，柴油机技术得到了全面的发展。 与汽油机相比，柴油机的HC和CO排放量相当 低，NOx排放量相当，而微粒排放约为汽油机 的30-80倍。因此可以看出，柴油机的有害排放 物主要是PM及NOx。
（四）氧化催化转化器（DOC）
氧化催化转化器(Diesel Oxidation Catalyst, DOC)是净 化排气中的未燃HC，CO和SOF的常用有效措施，同时 也可以有效去除多环芳香烃和乙醛等有害成分。
氧化催化器的催化剂一般由铂、钯等贵金属组成，并浸 在氧化铝和二氧化硅等表面载体上。DOC是以铂(Pt)、钯 (Pd)为催化剂，因此对燃料中的S特别敏感，很容易引起 催化剂中毒，所以DOC一般适用于含S量较低的柴油。
选择还原催化转化
一般使用尿素水溶液作为车载SCR系统的还原剂。 欧洲使用的32.5%浓度的尿素水溶液被称为 “Adblue”，译成中文为“添蓝”。
Urea一SCR系统，其由安装在发动机排气管上游 的前氧化催化器、装在排气管中游的添蓝喷射装 置、混合器、水解催化器以及下游的Urea一SCR 催化器和后氧化催化器组成
废气再循环 ( Exhaust Gas Reticulation, EGR) 是目前 降低柴油机机内NOx生成的一种有效措施。 冷却EGR系统是在EGR的基础上，对废气冷却后再进入 下一循环，使进气充量的温度降低，节流损失降低，新 鲜进气充量相应有所增加,过量空气系数增大。另外，混 合气温度降低使滞燃期有所增加，同时放热率曲线和放 热率峰值相位后移，燃烧最高温度降低。
b) EGR+DOC+DPF技术与进气系统、高压喷射、燃烧技术的结 合也是重型柴油机实现国Ⅴ排放的技术路线之一；
汽车欧5排放标准介绍
•欧5/6标准文本的主要变化(二)－I型试验
• 2.每种基准燃料稀释系数的修订：
•对于附件IX包含的基准燃料， •‘X’值如下表:
• 对于成分为CXHYOZ的燃料的 • 通用公式为：
燃料
X
汽油（E5） 13.4
柴油（B5） 13.5
LPG
11.9
NG/生物甲烷 9.5
乙醇（E85） 12.5
•
•欧5/6标准文本的主要变化(二)－I型试验
➢ 汽油改为E5(含5%乙醇的汽油)，其乙醇含量修正为： 4.7%~5.3%v/v；密度，馏程， 烯烃的含量也有变化；
➢ 柴油改为B5(含5%生物柴油的柴油)，其FAME含量修正为
：4.5%~5.5%v/v；多环芳香烃 有变化；增加了110℃
氧化物安定性的要求 ➢ 新增了E85(含85%乙醇的汽油)的技术要求 ➢ 制定了低温试验用汽油(E5)的技术标准 ➢ 还将制定低温试验用E75 (含75%乙醇的汽油)的技术要求
6.0×1011 6.0×1011
• 注：PI=点燃式 CI=压燃式 • (1) 应在4.5mg/km的限值实施之前引入修订后的测量程序 • (2) 对点燃式汽车的数量标准在该阶段应已制定 • (3) 点燃式PM质量限值仅适用于装直喷发动机的车辆 • (4) 数量标准在2014年9月1日之前制定 • (5) 应在该限值实施之前引入新的测量程序。
5.0/4.5 5.0/4.5 - 6.0×1011 5.0/4.5 5.0/4.5 - 6.0×1011
• 注：PI=点燃式 CI=压燃式 • (1) 应在4.5mg/km的限值实施之前引入修订后的测量程序 • (2) 应在该限值实施之前引入新的测量程序 • (3) 点燃式PM质量限值仅适用于装直喷发动机的车辆
ProE 5.0 数控加工后处理
三、定义选配文件格式
（1）MCD加工文件格式，如图。
主要顶目和参数设置
文件格式 加工文件格式 序号 地址 描述
教学目标
相关知识
课堂训练
课堂小结
课后任务
16
Pro/E 5.0 数控加工后处理
四、定义选配文件格式
主要顶目和参数设置
（1）MCD加工文件格式，一般地址输出文件类型设置，如图。
定义十进制控制 默认（没有特殊控制） 输出十进制 输出一位0
教学目标
相关知识
课堂训练
课堂小结
课后任务
33
Pro/E 5.0 数控加工后处理
六、设置与机床运动有关的选项
（5）设置固定循环的有关参数，MULTAX页面
主要顶目和参数设置
教学目标
相关知识
课堂训练
课堂小结
课后任务
34
Pro/E 5.0 数控加工后处理
六、设置与机床运动有关的选项
主要顶目和参数设置
（5）设置固定循环的有关参数，Siemens-840页面，设置输出西门子循环指令。
教学目标
相关知识
课堂训练
课堂小结
课后任务
8
Pro/E 5.0 数控加工后处理
二、初始化建新的选配文件
（4）Next，如图。
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教学目标
相关知识
课堂训练
课堂小结
课后任务
9
Pro/E 5.0 数控加工后处理
Z向导程的绝对弧度 Z向导程的弧度
Z向导程的绝对长度（英寸/毫米） Z向导程的长度（英寸/毫米）
访湛日景博士_满足更严要求的柴油机及后处理技术
[访美国西南研究院首席工程师湛日景博士]汽车污染物排放,尤其是柴油车的排放问题越来越被人们所关注,而政府也表示出了对于治理环境污染问题的决心.工信部产业政策司前不久发公告表示,定于2014年12月31日废止适用于国家第三阶段汽车排放标准柴油车产品,2015年1月1日起国Ⅲ柴油车产品将不得销售.汽车污染物排放，尤其是柴油车的排放问题越来越被人们所关注，而政府也表示出了对于治理环境污染问题的决心。
工信部产业政策司前不久发公告表示，定于2014年12月31日废止适用于国家第三阶段汽车排放标准柴油车产品，2015年1月1日起国Ⅲ柴油车产品将不得销售。
这需要商用车生产企业改变其柴油车装置来符合国Ⅳ标准要求。
与此同时，国内外柴油机生产企业及关键零配件供应商也应提前布局，进行相应的技术储备、人才储备和市场推广。
为此，本刊记者采访了汽车排放和后处理领域的知名专家美国西南研究院首席工程师湛日景博士。
AI：中国工信部发布公告，将从2015年1月1日起全面实施重型柴油机国Ⅳ排放标准，您认为这一时机是否已经成熟？我们还有哪些方面需要尽快改进提高？湛日景博士：实际上，国Ⅳ技术，包括发动机技术、排放后处理技术，以及燃油和车用尿素等，早已成熟。
目前，国Ⅳ重型柴油机基本上都采用了SCR技术，而这一技术在国Ⅳ阶段低于50ppm硫含量的柴油并非必要条件，因此，在全国范围内推进重型柴油机的国Ⅳ排放标准，没有技术上的障碍。
当然，由于以往对排放法规的监管不到位，某些企业有侥幸心理，尚不能达标，这些问题在法规执行的过程中应逐步加以解决。
AI：作为知名发动机排放及后处理行业专家，您对国内外柴油机及后处理的相关技术及法规非常了解。
请您与我们分享一下，美国、欧洲及日本等国家和地区的相关法规及技术研发最新进展。
有哪些值得我们借鉴学习？湛日景博士：首先，我们需要对排放法规有比较深刻的理解。
自从美国在20世纪70年代开始实施排放法规以来的近40年，排放法规一直是发动机和车辆技术进步最大的推动力。
摩托车欧Ⅴ法规OBD系统的技术要求分析
摘要：介绍了欧洲第五阶段（欧Ⅴ）摩托车法规对OBD 系统的技术要求，对其中的失火监测、催化转化器劣化监测、氧传感器劣化监测等监测项目进行了分析。
结合欧Ⅴ法规的OBD 要求，对在摩托车上实现上述几项监测的技术手段进行了研究，分析了这些监测技术应用于摩托车OBD 系统的可行性。
关键词：欧Ⅴ排放法规摩托车OBD中图分类号：U483文献标识码：A文章编号：2095-8234（2020）06-0088-05Analysis of The Technical Requirements of MotorcycleOBD System in Euro ⅤRegulationsZhong Weijun 1,2,Wang Qing 1,2,Shi Wei 1,2,Dou Jinquan 1,2,Qiu Pengxu 1,21-Tianjin Internal Combustion Engine Research Institute,Tianjin University (Tianjin,300072,China)2-National Motorcycle Quality Supervision and Inspection Center (Tianjin)Abstract ：This paper introduces the technical requirements of OBD system in fifth stage European (EuroⅤ)motorcycle emission regulations,and analyzes the misfire,catalytic converter degradation,and oxygen sensor degradation monitoring.Considering the OBD requirements in Euro Ⅴregulations,this article stud -ies the above several monitoring techniques,and the feasibility of application to motorcycle OBD system are analyzed.Keywords ：Euro Ⅴ;Emission regulation;Motorcycle;OBD摩托车欧Ⅴ法规OBD 系统的技术要求分析仲伟军1，2王青1，2石伟1，2窦金泉1，2邱鹏旭1，2（1-天津大学内燃机研究所天津3000722-国家摩托车质量监督检验中心（天津））小型内燃机与车辆技术SMALL INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND VEHICLE TECHNIQUE第49卷第6期2020年12月Vol.49No.6Dec.2020作者简介：仲伟军（1990-），男，工程师，主要研究方向为机动车排放标准法规以及测试技术。
排放后处理技术
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）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。
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Ⅳ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）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。
汽车尾气后处置器技术综述
由于地球环境日趋恶化，环保议题也加倍受到重视，欧美各国柴油车污染排放无不实施更严格之管制方法，以欧洲为例，其轻型柴油车PM排放管制EuroIV比EuroIII的管制量降低50%，NOx也降低50%；而重型柴油引擎PM排放管制那么降低80%；NOx降低30%，如图1、图2所示。
图1 重型柴油引擎EuroIII与EuroIV污染排放标准比较图2 轻型柴油车EuroIII与EuroIV污染排放标准比较美国也决定了2007重型柴油引擎排放标准，PM为bhp-hr；NOx为bhp-hr，与此刻的1998年标准相较，新规那么在NOx水平代表95%降低(目前在bhp-hr)，在PM排放有80-90%降低(当前卡车引擎在bhp-hr和城市的公共汽车在bhp-hr)。
这也意味着后处置器的强迫利用。
以目前情形来看，符合我国三期排放标准车辆中已约有50%配置利用氧化触媒等废气排放后处置器组件，其对HC和部份PM具有改善作用，而对NOx及PM 中碳成份却无阻碍。
为因应以后更严格的排放标准，各大车厂无不踊跃投入De-NOx 触媒及PM粒状污染物捕集器之开发工作，期以符合法规要求。
环视国内情形，我国柴油引擎技术大部份是依托国外原厂提供，关于国内几家大厂而言，技术来源或许较无问题，但关于生产及代理数量较少之车厂，其技术能力之取得那么必然发生困难。
因此，于实施下一时期排放标准前，政府相关单位应成立起柴油车污染操纵后处置器之相关技术能力来协助车厂因应污染排放的操纵工作。
●国内外后处置器技术进展现况在全世界法规污染物排放标准加倍严苛的进展趋势下，假设单纯只透过改良引擎燃烧行为、降低机油消耗量及减少柴油中的硫含量等方式，仍然不足以保证能完全符合较严苛的法规标准值，故借助于后处置系统的二次减量仍在所不免。
(一)氧化触媒转化器选择后处置系统时，必需考虑以下因素：效率、背压、耐温、耐久、本钱。
截至目前为止，氧化触媒转化器之经济效益最大，其优势如下：1.符合法规需求可氧化SOF达80﹪以上，但对碳粒无氧化能力，因此须配合燃烧行为预先减少碳粒生成，并操纵柴油中的硫含量低于﹪，以幸免生成硫酸及金属类硫酸盐等粒状污染物。
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背景介绍
国V氧化型后处理技术介绍
目录
国V SCR后处理技术介绍
总结
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
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背景介绍
排放法规的升级 NOx
国V
Trade-off
PM
国IV
法规要求
ESC
柴油机主要污染物
ETC
NOx(g/kWh) 国IV
NOx(g/kwh) 实验循环 原机 6.52 6.87 实验结果 1.76 1.658 排放限制 2 2 转化效率 73% 75.87% 原机 0.01 0.016 PM(g/kwh) 实验结果 0.01 0.016 排放限制 0.02 0.03
ESC ETC
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DOC催化剂额外要求（国IV→国V）
DOC + POC
1，DOC需要对NO具有一定氧化能 力，生成的的NO2对后级POC捕集 的soot颗粒具有氧化能力；
DOC + DPF
1，DOC需要对NO具有一定氧化能 力，生成的的NO2对后级DPF捕集的 soot颗粒具有氧化能力； 2，如果主动再生采用喷油再生， DOC需要对喷射燃油具有快速起燃 的能力，且相同喷油量升温越高， 速率越快，则越好； 3，DOC需要具有更佳的热稳定性。 Soot
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国V SCR后处理技术介绍
AOC*也叫AMOX，就是通常说的氨捕集催化剂。 由于国五标准要求SCR催化剂更高的转化效率，同 时也就需要更高的尿素喷射量，从而容易造成多余 NH3逸出，所以需要在后端加装氨捕集催化剂。
用途
大小
根据使用经验，氨捕集催化剂与SCR催化剂共载体 分段涂覆，一般涂覆于载体后端。直径与SCR催化 剂相同，长度以1英寸或1.5英寸为宜。
背景介绍
国V氧化型后处理技术介绍
目录
国V SCR后处理技术介绍
总结
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国V氧化型后处理技术介绍
轻型柴油机的选择——DOC+DPF
DOC
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国V SCR后处理技术介绍
SCR前置DOC催化剂开发现状
我司Al基Pt-Pd型DOC：
我司SCR用DOC催化剂在200~420 oC温度范围内对NO具有40~60%的转化效率
反应条件：空速=35000 h-1，NO=300 ppm，HC=220 ppm，CO=500ppm，O2=10%，N2为平衡气 威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
国V SCR后处理技术介绍
JMC试验结果：
NOx(g/kwh) 实验循环 PM(g/kwh)
原机
6.14 6.45
实验结果
1.728% 73.02%
原机
0.0146 0.0275
实验结果
0.0163 0.025
排放限制
0.02 0.03
ESC ETC
襄樊质检中心试验结果：
提高NO2/NOx比例
起 燃 温 度 高
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国V氧化型后处理技术介绍
DPF催化剂——要求
POC (国IV)
DPF (国V)
POC(国IV)
捕集效率 颗粒数控制 背压 再生控制 涂层
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国V SCR后处理技术介绍
总结
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国IV DOC
1，涂层向传统的Al基 过渡，可以大幅增加 催化剂的比表面积， 贵金属的分散度等； 2，贵金属Pt的用量不 再受油品限制，且不 仅限于单Pt的使用。
国V DOC
国V氧化型后处理技术介绍
用途
大小
根据使用经验，一般依据发动机排量确定DOC所用 载体体积，通常以发动机排量的0.8 ～1.5倍为宜。
效率
由于发动机排气NOx中90%左右均为NO，为使 NOx组成达到较为理想的NO ：NO2=1：1，DOC 在一定的温度范围内对于NO的氧化效率在40 ～ 60%之间。
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WFLD国V柴油机后处理技术介绍
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总结
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国V SCR后处理技术介绍
国四SCR标准配置 国五SCR推荐标准配置
单独 V-SCR
DOC+V-SCR+AOC
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国V SCR后处理技术介绍
主要作用将发动机排气中的NO一部分氧化成NO2， 使排气流经SCR催化剂时与NH3主要进行快速反应 即4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O，间接提高SCR催 化剂的转化效率。
国V
PM(g/kWh) 0.02
0.02
NOx(g/kWh) 3.5
2.0
PM(g/kWh) 0.02
0.02
3.5
2.0
ESC和ETC的NOx排放限值较国IV阶段下 降了约43%
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积碳量过高会 导致DPF系统 发生烧蚀现象， 严重影响安全
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在前级DOC的配合下，soot起燃温度 可以向低温方面移动
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国V氧化型后处理技术介绍
DPF催化剂——试验结果
台架试验：
项目 发动机排量 载体材料 参数 2.4L 堇青石
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国V SCR后处理技术介绍
主要作用催化发动机排气中的NOx通过与还原剂 NH3发生还原反应生产N2和H2O，是整个SCR系统的 核心。
用途
大小
根据使用经验，也是依据发动机排量确定SCR所用 载体体积，由于国五标准要求催化剂更高的效率通 常以发动机排量的2.0～3.0倍为宜。
尺寸
排放测试工况
143.8 x 152.4 mm
ESC
整车试验：
项目 整车排量 载体材料 尺寸 排放测试工况 参数 2.8L AT 143.8 x 182.9 mm NEDC
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国V氧化型后处理技术介绍
效率
由于国五法规要求NOx值低于2.0g/kwh，根据一般 发动机原排，要求催化剂拥有接近80%的转化效 率。
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国V SCR后处理技术介绍
SCR催化剂涂层改进
催化活性位点
国IV→国V
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国V氧化型后处理技术介绍
DPF再生(烧损)测试
积碳12小时后，冷却称重；再生方式使用DTI(Drop to idle)方法，再生前将DPF进气 温度升至600oC左右时，直接进入怠速状态。 CDPF的使用，可以降低相同时间内的积碳量，也就是说可以延长主动再生中喷油的 时间间隔，降低频率，减少油耗。
PM限值虽未变，但由于原排NOx的降低， PM原排升高，需提高PM去除率
背景介绍
后处理技术路线选择
轻型柴油机：DPF路线(国V及以上)
轻型&重型柴油机所选择 的后处理路线不尽相同
重型柴油机：SCR路线(国IV及以上)
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DPF涂层的涂覆工艺开发与对比
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国V氧化型后处理技术介绍
DPF涂覆量对soot捕集方式的影响
1，涂覆量小，涂层颗粒小，一般soot颗粒捕集先以深层过滤为主，随着soot颗粒 捕集量增大，逐渐向表层过滤转变； 2，涂覆量大，或涂层颗粒大，则以表层过滤为主； 3，涂覆量会影响到一系列参数，具体参数要由再生方式和再生条件确定。