欧5后处理技术介绍

威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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。
DPF涂层的涂覆工艺开发与对比
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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。
提高NO2/NOx比例
起 燃 温 度 高
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
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%
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
国V SCR后处理技术介绍
台架可靠性：
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
积碳量过高会 导致DPF系统 发生烧蚀现象， 严重影响安全
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
在前级DOC的配合下，soot起燃温度 可以向低温方面移动
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
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
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
国V氧化型后处理技术介绍
轻型柴油机的选择——DOC+DPF
DOC
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
国V氧化型后处理技术介绍
DPF催化剂——开发现状
国IV与国V后处理系统中CSF涂层功能基本一样： 1，二次净化气相HC和CO； 2，催化氧化soot颗粒，促进被动再生； 3，陶瓷POC和DPF涂层还可以调节载体孔径和孔隙率，调整颗粒捕集率。 促进soot氧化再生
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
AOC+SCR双涂层
N2选择性明显提高
NH3=500 ppm; NO=500 ppm; H2O=8%; O2=8%; CO2= 8%; N2为平衡气; 空速 100000 h-1 威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
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。
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
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。
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
国V SCR后处理技术介绍
JMC_2.4L国五项目案例介绍
发动机参数：
功率 标定转速 最大扭矩 怠速转速 发动机排量 90 kW 3200 r/min 320 N.m 800 r/min 2.4 L
技术方案：
DOC+SCR+AOC
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技wenku.baidu.com份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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。
国V SCR催化剂将采用高比表面涂层，增加涂层孔隙率，提高催化活性位点的利用率
国V方案催化剂温度窗口较 国IV有超过20%的扩宽
反应条件：空速=35000 h-1，NO=350 ppm，NH3=350 ppm，CO2=5%，O2=14%，N2为平衡气
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
WFLD国V柴油机后处理技术介绍
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
DPF(国V以上)
>90% 能 高 主被动结合 有，涂覆量有高低
40-70% 不能 低 被动 有，但涂覆量低
国V氧化型后处理技术介绍
DPF催化剂——开发现状
主动再生 电加热，喷油
再生 方式
被动再生 CRT， 催化氧化
我司推荐
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
国四SCR标准配置 国五SCR推荐标准配置
单独 V-SCR
DOC+V-SCR+AOC
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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 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 1.74
排放限制
2 2
转化效率
71.85% 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：
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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。
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
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
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
国V氧化型后处理技术介绍
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
DPF
国V氧化型后处理技术介绍
DOC催化剂开发要求
国IV与国V之间油品的硫含量由50 ppm降低 至10 ppm以下，燃油品质的提升，一定程度上弱 化了对后处理催化剂抗硫性能的要求。
1，涂层组分中含有 具有抗硫性能的酸性 氧化物种； 2，贵金属Pt的氧化 能力也要一定程度弱 化，减少硫酸盐的生 成。 3，贵金属一般仅有 Pt。
效率
需要具有高的选择性和氧化性，将NH3氧化成N2和 H2O。
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
国V SCR后处理技术介绍
AOC涂层研发
SCR coating
AOC coating Substrate
使用SCR+AOC双层涂覆结构解决贵金属对NH3的过度氧化问题。 单AOC涂层
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)
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户
无锡威孚高科技股份有限公司|© 版权所有,未经书面授权不得转载
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
威孚力达 | 2014-4-1 | 威望于品质 孚信于用户