中国柴油机后处理状况
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。
2023年发动机尾气后处理行业市场前景分析
2023年发动机尾气后处理行业市场前景分析随着国家环保政策的逐步强化，发动机尾气排放已成为大气污染的重要来源之一。
为了达到环保要求，发动机尾气后处理行业应运而生，其市场前景正不断拓展。
一、行业背景发动机尾气后处理是指通过各种技术手段把发动机排放的气体进行净化、过滤和消除，以达到减少尾气污染的目的。
根据国家相关技术标准和环保要求，轻、中、重型柴油机的尾气排放标准已经逐步提高，因此对尾气后处理设备和技术的要求也越来越高。
目前发动机尾气后处理技术主要分为三种：氧化催化器、SCR脱硝和颗粒捕集器。
二、市场前景1. 政策影响：在国家环保政策的推动下，发动机尾气排放已成为环保监管的重点。
政府对机动车尾气排放的严格要求将是推动发动机尾气后处理行业发展的重要动力。
2. 产业布局：大型汽车制造商已开始在其车型中广泛采用尾气净化装置，这使得产业集中度高。
同时，这些制造商还积极开发新的技术和产品来满足不断提高的排放标准，这些产品也大幅增加了企业的竞争优势。
3. 市场需求：随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对环境保护的要求越来越高。
尾气净化设备的需求量也在逐年增长。
目前发动机尾气后处理市场的主要需求来自大型车辆、工程机械和发电机组等。
4. 市场规模：发动机尾气后处理市场规模巨大。
据市场调研机构预测，2024年，发动机尾气后处理市场的规模将达到489.8亿元人民币，年复合增长率将达到16.8%。
三、市场竞争当前，发动机尾气后处理市场的主要竞争来自于国内外知名公司。
这些企业凭借其科技创新和研发实力成为市场中的领导者，其中包括康明斯、博世、道达尔、阿特拉斯科普柴等。
在国内市场，虽然一些新兴企业也在加入竞争，但是发展情况和技术实力都相对较弱。
在未来的市场竞争中，市场领导者必须不断提高技术，提高产品性能，降低成本，以赢得市场份额。
四、发展方向在未来的发展中，发动机尾气后处理行业将会面临着这样的机遇和挑战：1. 技术改进：根据国家尾气排放标准的提高，尾气净化技术也需要不断改进。
船用低速柴油机SCR后处理系统发展现状与趋势
图1SCR系统基本化学反应过程1.2SCR后处理系统的结构尿素罐用于储存尿素溶液，尿素罐上安装有液位及温度传感器，空气罐用于给尿素泵提供压缩空气。
尿素泵是SCR后处理系统的核心单元，在给料工作时，其内部的电动泵根据微处理器接收到的指令从尿素箱吸入所需要量的尿素溶液，尿素溶液与压缩空气混合并雾化进入喷射管路。
尿素泵与尿素罐之间有两条管路相连，即供给管和回流管。
供给管用于给料及除气过程尿素溶液的供给，回流管用于尿素溶液的回流。
喷嘴安装于催化器前的排气管道内，通过喷射管与尿素泵相连。
催化器是SCR后处理系统的核心部件，它的性能影响到整个后处理系统的转化效转换问题，液压系统内泄可直观地认为是压力能、势能和动能转换成为了别的能量，以致于系统压力下降。
系统压力下降除对液压元件产生的磨损消耗一部分能量之外，其余的能量都转换成为热能，热能的转换和释放能使液压系统元件和油液的温度骤然升高。
所以用手触摸时的温度变化或者是温度测量仪器检测液压泵、阀组和散热器与正常工作的温度差异，以温度图2所示。
图2SCR后处理系统结构图2SCR后处理系统在船用低速柴油机中的应用现状2.1国内应用现状很早之前，国内的一些知名高校和科研机构，就对船用低速柴油机SCR后处理系统开始研究，并开发出了潜在的市场。
哈尔滨工业大学与徐州重工联合开发了船营低速柴油机的高压SCR后处理系统，取得了很好的效果；中船集团730研究院在2000年初就成立了专门的针对船用柴油机尾气排放处理工作的研究小组，攻克了柴油机SCR 后处理系统的一系列难题等。
众所周知，徐州重工是国内船舶行业的佼佼者，尤其是船用低速柴油机的生产，更是在国内独一无二。
2016年3月，徐州重工率先发布了国内第一个船用低速柴油机的高压SCR后处理系统，该系统性能稳定，可以安装在载重吨在20000DWT以上的多用途船上。
徐州重工与哈尔滨工业大学研发的船舶科研项目，即船用低速柴油机尾气NOx 后处理系统，已经进入收尾阶段，徐州重工以此为契合点，已经准备大规模生产低压SCR后处理系统的柴油机[1]。
柴油国四发动机与后处理常规故障模式及处理措施
6. 常规故障模式及处理措施6.1 发动机无法起动使用诊断仪检查故障码，按故障码排查故障。
◆起动机不工作：BOSCH系统国IV系列柴油机起动机由ECU控制，正常工作时，钥匙开关给ECU起动信号，ECU 输出一个电流驱动起动继电器，继电器接通后带动起动机运转。
FEUP系统国IV发动机起动机由钥匙直接控制，正常工作时，点火钥匙输出一个电流驱动起动继电器，继电器接通后带动起动机运转。
检查以下几个要素：空档开关、起动继电器、ECU供电、蓄电池、相关线束、车下停车开关等。
✦检查是否挂在空档位置起车前，首先检查档位手柄是否挂在空档位置。
✦检查空档开关及接线是否完好，试着使用紧急起动（点火开关持续按下10S以上）对于起动机受ECU控制的发动机，起动时ECU先根据空档开关传来的信号判断是否挂在空档位置。
当空档开关损坏或接线连接不良时，ECU接收不到空档信号，起动机是不工作的。
紧急起动：ECU若检测不到空档信号，持续按下起动开关超过10S，ECU将强制驱动起动机进行起动。
✦检查ECU是否上电工作钥匙旋到ON档，检查仪表故障灯/OBD灯是否自检；若不自检，检查ECU的各保险与供电/地线束等是否正常。
✦检查车下停车开关的位置（为选装功能，部分车型装配，应处于断开状态）车下停车开关为自复位式，检查该开关是否正常，是否处于断开位置。
✦检查电瓶电压是否过低，以致不能带动起动机电池电压一般要高于24V，若太低则不能带动起动机，用万用表量取蓄电池的电压确认是否电量不足。
✦检查发动机/蓄电池的负极连接线是否良好接线是否有松动等接触不良情况，检查接线柱表明氧化物是否太多。
✦起动机继电器及接线是否完好检查起动继电器是否良好，接线是否有松动等接触不良情况，检查接线柱表明氧化物是否太多。
✦检查起动机是否烧坏用万用表检查起动继电器是否正常。
✦点火开关是否损坏将点火开关旋至ON档，看仪表等是否点亮；将点火开关旋至起动档，检查起动机控制线是否有电压输出。
柴油机国六主流后处理系统
柴油机国六主流后处理系统柴油机主流国六后处理系统包含以下部件：(1) 催化转化器：DOC+SCR+ASC(2) 颗粒捕集器：DPF(3) 尿素供给单元、喷射单元(4) 燃油计量单元、喷射单元(5) 传感器：温度传感器、氮氧传感器、压差传感器、PM传感器国六后处理系统技术路线和系统架构整个后处理系统可以视为由SCR系统和HCI系统两大系统组成。
（一）SCR系统：SCR系统架构SCR系统由尿素供给单元（SM）、尿素喷射单元（DM）、尿素液位温度质量传感器、尿素箱、后处理控制单元（ECU）及相应管路和线束构成，如上图所示。
尿素供给单元（SM）将尿素水溶液从尿素箱中供给尿素喷射模块，由压力传感器、隔膜泵、尿素滤芯和反向阀等组成，温度低时可以加热。
尿素供给单元尿素喷射单元（DM）是将尿素水溶液喷入欧六后处理器中，采用发动机冷却水冷却。
尿素喷射单元SCR（选择性催化还原，SelectiveCatalytic Reduction）系统采用的还原剂是尿素。
尿素NH2CONH2 加H2O 后在高温下分解成NH3 和CO2，其工作原理是将还原剂喷入排气管，排气中的氮氧化合物与NH3反应被还原成氮气和水。
ASC(氨过滤器，Ammonia slip catalyst)：为防止氨气的泄漏，SCR催化器后有氨催化器，在这个催化器中NH3与O2反应生成氮气和水：4NH3+3O2->2N2+6H2OSCR反应原理SCR涂层主要有三种：V基、Cu基、Fe基，其性能对比见下表。
（二）HCI系统HCI系统架构HCI系统主要由HCI喷射系统、DOC总成、DPF总成组成。
通过温度传感器测到的温度信息，实时监控DPF系统，并将信号传输至ECU，ECU计算碳载量，决定是否需要主动再生以及主动再生的喷油量。
因此HCI系统可以称为主动再生时的喷油系统。
HCI系统的作用是控制DOC前燃油喷射的喷射精度，燃油在DOC中发生氧化反应，将进入DPF的排气温度提高到600℃以上，使得碳颗粒在DPF中被氧化。
柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势
柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势柴油发动机是一种高效率的动力设备，具有良好的经济性和可靠性。
但同时，柴油发动机的排放问题一直是环保领域一大难题，随着环保意识的增强和法规的越来越严格，柴油发动机的排放控制技术也越来越重要。
本文将探讨柴油发动机排放控制技术现状及发展趋势。
一、柴油发动机排放标准柴油发动机的排放标准由欧洲、美国、日本、中国等国家和地区制定的指标。
目前，欧洲最新的排放标准为欧洲六标准，美国则是EPA2010标准，日本则为2010年排放基准。
在中国，GB3847-2018标准是柴油发动机排放检测的基本指引。
二、柴油发动机排放控制技术现状1、机械控制技术过去，机械控制技术是主要的排放控制技术。
它主要通过调整喷油泵、喷油器等元件的结构和参数，来控制柴油发动机的进、排气等参数。
虽然机械控制技术成本低，但是其对发动机的控制精度和稳定性较低。
2、电控技术电子控制技术是当前主流的柴油发动机控制技术，它可以通过对发动机的电控系统进行优化和调整，精确控制燃油的喷射、进、排气等参数，使发动机能够更加高效、环保地工作。
此外，电控技术还能够帮助发动机实现自检、故障诊断等功能。
不过电控技术成本较高，需要高端的扫描仪等设备进行调整和维护。
3、高低压共轨技术高低压共轨技术是一种先进的柴油发动机控制技术，它通过将高压油路和低压油路分离，使得柴油发动机的燃油控制精度和稳定性更高。
此外高低压共轨技术还能够提升燃油的利用率、减少燃油损耗等效果，在欧洲和日本等发达国家得到了广泛的应用。
但与此同时，高低压共轨技术的维护和维修成本也更高。
三、柴油发动机排放控制技术发展趋势1、尾气后处理技术尾气后处理技术是一种较为成熟的柴油发动机排放控制技术，它通过对柴油发动机的尾气进行进一步加工，使排放物质的含量降低到规定标准以下。
目前尾气后处理技术主要包括SCR、DPF、DOC等技术。
在未来，尾气后处理技术将成为柴油发动机环保处理的主要方向。
柴油机后处理技术的发展现状及趋势
锅炉的脱硝 中得到了成功 的应用 ，而后才用到机动 车排放 控 制 上 。作 为最有 希 望满 足 欧洲 柴 油机
１ ． １ 选 择 性催化 还 原技 术 选 择性 催 化还 原 技术 （ Ｓ Ｃ Ｒ ） 最 早 在 治理 发 电厂
Ｂ ａ Ｃ Ｏ 吸附剂 的 Ｌ Ｎ Ｔ为例 ，其原理见图 １ 嘲 ：稀燃 （ 即正常运转 ） 时 ，排气中的 Ｎ Ｏ通过催化剂被氧 化成 Ｎ Ｏ ， ，而后通过吸附剂以硝酸钡 的形式存储起
的 ｌ ／ ５ ～１ ／ ３ ；需要增加额外 的 Ａ ｄ Ｂ ｌ ｕ ｅ 贮藏罐 ，增 加整车空间布置的困难 ；需要考虑氨气 （ Ｎ Ｈ 。 ） 的密
封问题 ；需要对排气温度进行控制 ； 需要尿素供应
如静电式微粒收集器 、电压捕集技术等 ， 但前两种 是 目前净 化柴 油 机微 粒 的主流 技术 。
２ 净化 Ｐ Ｍ 的后处理技术
柴油机排放 的 Ｐ Ｍ 由干碳烟 ｆ Ｓ ｏ ｏ ｔ ） 和附在其表 统的闭环控制 ，提高系统 的转化效率和性能 ，其转 面的硫酸盐 、未燃烧或未完全燃烧 的碳氢化合物组 化效 率可以高达 ９ ５ ％。Ｓ Ｃ Ｒ对燃油 中的硫不太敏 成 ，粒径小于 １ ０ ０ ｎ ｍ，可长期悬 浮于近地层 ，吸 感 ，被认为较为适合在燃油硫含量高的国家和地区 人人体肺部后损害其 内通道的 自净机制 ，造成机械 短 时间 内投入使用 。而其缺点主要表现 为 ：目前 性超负荷又有致癌作用。 目前降低 Ｐ Ｍ 的方法有氧 Ｓ Ｃ Ｒ系统的价格昂贵 ，几乎 占到发 动机 总体价格 化催化器 （ Ｄ Ｏ Ｃ ） 、微粒捕集器 （ Ｄ Ｐ Ｆ ） 和非过滤技术
柴油机后处理系统常见故障分析与检修
柴油机后处理系统常见故障分析与检修柴油机后处理系统是处理排放物的重要设备，在运行过程中可能会出现故障。
本文将对柴油机后处理系统常见的故障进行分析，并介绍一些检修方法。
一、蓝色示警灯常亮如果柴油机后处理系统中的蓝色示警灯常亮，那么最有可能的原因是SCR(Selective Catalytic Reduction)催化转化器中的氨水不够。
在此情况下，应当检查氨水储罐中的液位是否足够，并检查输送系统中是否存在任何堵塞情况。
如果氨水储罐中液位已经耗尽，那么应当及时加注氨水。
如果输送系统中存在堵塞情况，那么可以拆解清洗输送系统，或更换堵塞部位。
二、黄色示警灯常亮柴油机后处理系统中的黄色示警灯常亮，时常表示系统中出现了排放物催化器损坏的故障。
在此情况下，应当检查排放物催化器中是否存在任何物质覆盖或松动的情况，如果存在应及时清理或更换受损部位。
同时，也需要检查各传感器及电缆是否正常，如果出现问题应立即更换。
三、柴油机动力下降柴油机动力下降是柴油机后处理系统故障中最常见的一种。
在此情况下，应当首先检查排气管是否堵塞或者排气管中是否存在水分。
如果是后一种情况，可以试着在高速行驶一段时间或者使用专业设备排水。
如果排气管中没有问题，那么需要检查催化转化器是否存在堵塞情况。
可以使用专业的工具对催化转化器进行检查，如果确认存在堵塞问题可以尝试直接清洗或者更换受损部位。
四、催化转化器发射异味催化转化器发射异味是柴油机后处理系统故障中比较严重的一种。
在此情况下，需要检查排气管中是否存在沉积物和锈蚀情况。
如果存在问题可以试着更换排气管。
如果排气管没有问题，那么需要检查催化转化器内部是否存在物质覆盖或者松动情况，如果确实存在问题可以尝试清洗或者更换受损部位。
五、柴油机停机如果柴油机在过程中突然停机，有可能是柴油机后处理系统故障的结果。
在此情况下，需要检查发动机是否存在磨损或者过压情况。
如果存在问题可以尝试更换部件或者进行维护。
同时，也需要检查各传感器及电缆是否正常，如果出现问题应立即更换。
国内外柴油机发展现状国内外柴油机技术的现状与发展
国内外柴油机发展现状国内外柴油机技术的现状与发展导读：就爱阅读网友为您分享以下“国内外柴油机技术的现状与发展”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对 的支持!国内外柴油机技术的现状与发展1882年德国人狄赛尔（Rudolf Diesel）提出了柴油机工作原理，1896年制成了第一台四冲程柴油机。
一百多年来，柴油机技术得以全面的发展，应用领域起来越广泛。
大量研究成果表明，柴油机是目前被产业化应用的各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的机型。
装备了最先进技术的柴油机，升功率可达到30～50kWh/L，扭矩储备系数可达到0.35以上，最低燃油耗可达到198g/kWh，标定功率油耗可达到204g/kWh；柴油机被广泛应用于船舶动力、发电、灌溉、车辆动力等广阔的领域，尤其在车用动力方面的优势最为明显。
全球车用动力”柴油化”趋势业已形成。
在美国、日本以及欧洲100%的重型汽车使用柴油机为动力。
在欧洲，90%的商用车及33%的轿车为柴油车。
在美国，90%的商用车为柴油车。
在日本，38%的商用车为柴油车，9.2%的轿车为柴油车。
据专家预测，在今后20年，甚至更长的时间内柴油机将成为世界车用动力的主流。
世界汽车工业发达国家政府对柴油机发展也给予了高度重视，从税收、燃料供应等方面采取措施促进柴油机的普及与发展。
一、国外柴油机技术的现状与发展现代的调整高性能柴油机由于热效率比汽油机高、污染物排放比汽油机少，作为汽车动力应用日益广泛。
西欧国家不但载货汽车和客车使用柴油发动机，而且轿车采用柴油机的比例也相当大。
最近，美国联邦政府能源部和以美国三大汽车公司为代表的美国汽车研究所理事会正在开发新一代经济型轿车同样将柴油机作为动力配置。
经过多年的研究、大量新技术的应用，柴油机最大的问题烟度和噪声取得重大突破，达到了汽油机的水平。
下面是国外柴油机应用的一些先进技术：（一）共轨与四气门技术国外柴油机目前一般采用共轨新技术、四气门技术和涡轮增压中冷技术相结合，使发动机在性能和排放限值方面取得较好的成效，能满足欧3排放限值法规的要求。
柴油机排气后处理技术的研究进展及存在的问题
大空气量） 电子控制高压喷射系统（ ， 高压喷射、 预喷 射和多次喷射）进排气门 ４气门化（ 。 增大空气量） ．
Ｅ Ｒ 降低 Ｎ ｘ 。 Ｇ （ Ｏ ）新燃烧方式（ Ｈ ℃Ｉ等； 如 （ ） ｃ 排气后处理技术： ． 氧化催 化、 Ｏ Ｎ ｘ吸收还原
作 者简介 ： 廖世勇 （９３一） 男． 庆人， 士生． １７ ， 重 博 主要 研究方 向： 内燃机的燃烧和排 故。
ＬＩ Ｓ ｉ ｏ ｇ。Ｉ ＡＯ ｈ —ｙ ｎ ＪＡＮＧ Ｄｅ—ｍｉｇ ｎ
【 ｅ日Ⅱ１１ｏ Ａ ｔｒｏ［ ｎｉｅｒ ｇ Ｘ ｎｊ ｏｏｇＵｎｖｒ［ ， ａ １０ ９Ｃ ｉａ Ｄ ｐｒ Ｉｌ ｆ ｕｏａｔ ｅ ｇｎｅｉ ， ｉ ｉ ｔ ［ ｓｙⅪ ｎ７０ ４ Ｉ ｈｎ ） ｅｔ ｖＥ ｎ ａ ａ ｎ ｅ ｔ Ａｂｔ ｃ： ｈ ｕｒｎ ｔｒａ ａｄｅｔｍ ［ ［ ａｌ ｈ ｅｄ ｐ ｎ ｎ ｈ ｐ１ａＩ ｆ ｆ ｒｒ ｔ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｓ ａｔＴ ｅ ｒｅｔｎｅｎｌ ｎ ｘ￣ ａ ｓｕｔ ｎｉ ｔｅ ｖ ｏｍｅｔ ｄｔｅａｐ ｃｔ ｎｏ ｔ ｔ ａｍｅｔ ｃｎ ］ ｙ ｒ ｃ ｉ ＇ ｔ ｏ ｎ ｄ ａ ｏ ａｅ ｅ ｔ ｏ
ａ ｏ Ｆ； ｘ ｄｚ ｔ ｎ ｃ ｔｌ ｔ ｏ ｖ ｒ ｅ ｄ ｎ ＤＰ ｏ ｉ ｉ ｔ ａ ａｙ ｉ ｃ ｎ ｅｔ ｒ ａｏ ｃ
近年 来 ． 油机 技 术 继续 得 到迅 速 的发 展 。许 柴 多性 能指标 明显优于 火花点 火发动机 。柴 油机 燃油
催化 、 氧化催 化 的过 滤器 和连 பைடு நூலகம் 再 生 柴油机 微 粒 带
收稿 日期 ：０ １ ２ ０ ２０ —１ 一ｌ
与汽油机相 比． 柴油机 的有害气体 Ｈ 。Ｏ排 ＣＣ 放量相当低， 一般只有汽油机 的几十分之一， 柴油机 的Ｎ ｘ Ｏ 排放量和汽油机处于 同～个数量级 。 而微粒 排放是汽油机的 ３ ～５ 倍 。因此， 高的 Ｎ ｘ和 Ｏ Ｏ 较 Ｏ 颗粒排放给许多国家的柴油机行业投下 了一层 阴 影， 成为制约其发展的最主要的因素之一。 采用 新配 方柴油 和先进 的燃 烧技 术以及排 气后 处理技术都是适应未来排放限值的关键技术 ． 考虑
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。
柴油机排放控制及后处理技术综述
柴油机排放控制及后处理技术综述摘要：柴油机作为一种高效、耐久的内燃机，已广泛应用于各种车辆和工业设备。
然而，柴油机排放对环境和人类健康产生了负面影响，因此控制和后处理柴油机排放已成为研究和开发的焦点。
本文综述了柴油机排放控制和后处理技术的发展现状和趋势，涉及了选用低排放燃料、优化燃烧过程、采用催化转化器和选择适当的颗粒物收集器等相关技术。
本文的研究对于推进柴油机排放控制和后处理技术的发展具有重要意义。
关键词：柴油机，排放控制，后处理技术，催化转化器，颗粒物收集器正文：1. 研究背景及意义柴油机是一种高效、可靠的内燃机，广泛应用于汽车、船舶、发电机和工业设备等领域。
与汽油发动机相比，柴油机具有更高的热效率和更长的寿命。
但是，柴油机的排放却对环境和人类健康产生了负面影响，主要包括氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）、碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）等。
这些有害物质对大气、水体、土壤等环境产生危害，同时也会对人体呼吸系统、神经系统和心血管系统等造成影响，因此控制和后处理柴油机排放已成为研究和开发的重要方向。
2. 排放控制技术2.1 优化燃烧过程为了减少柴油机排放，可以通过优化燃烧过程来降低排放。
其中，最重要的是减少NOx的生成。
NOx的生成主要是由于氮气与氧气在高温下反应而产生。
减少NOx的方法主要包括：控制燃烧温度、增加燃烧室的湍流强度、采用外部EGR等。
2.2 选择低排放燃料选择低排放燃料也是减少柴油机排放的重要手段。
低硫燃料、生物柴油、混合燃料等都可以降低排放物的生成，特别是低硫燃料可以显著减少排放物的生成。
3. 后处理技术3.1 催化转化器催化转化器是一种将有毒气体转化为无害气体的设备，主要应用于减少NOx和CO的排放。
当废气穿过催化转化器时，催化剂将有害气体转化为水和二氧化碳，从而减少气体的污染。
3.2 颗粒物收集器颗粒物收集器是一种将颗粒物捕集并减少其排放的设备。
该设备可以过滤掉柴油机排放的颗粒物，从而降低颗粒物对环境和人体健康的影响。
国六柴油发动机后处理典型故障原因及排查方法研究
国六柴油发动机后处理典型故障原因及排查方法研究（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）胡贤淼摘要：随着国六排放的升级，商用车已经全面切换进入国六阶段。
由于国六排放法规的加严，符合国六排放标准的柴油发动机，其后处理结构与国五柴油发动机完全不同，控制系统和逻辑以及产生的故障也更加复杂。
本文通过对国六柴油发动机后处理结构、运行特性和典型故障的研究，分析故障产生的原因，掌握故障对应排查方法，快速解决客户问题，降低故障对客户的影响，可以增加客户的出勤率，提升用户满意度，减少客户经济损失。
关键词：国六排放；后处理故障；驾驶性能限制系统；氧化催化转化器；柴油颗粒捕捉器；选择性催化还原中图分类号：U472.9 文献标识码：A0 引言随着GB 17691—2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》的正式执行，商用车已经全面进入国六阶段。
对比国五阶段后处理相关故障的车辆限制最高扭矩（发动机最大扭矩转速至调速器断油开始点转速间的最大输出扭矩降至外特性扭矩的60%），国六排放法规后处理相关故障的车辆限制区分为初级驾驶性能限制系统（发动机最大扭矩转速至调速器断油开始点转速间的最大输出转矩降至外特性扭矩的75%），和严重驾驶性能限制系统（除初级驾驶性能限制外，限制车辆运行速度至20 km/h，即跛行模式）。
在后处理故障激活驾驶性能限制系统后，对用户带来的感知和影响将更加明显。
如国五轻货运输车辆在后处理故障时虽然被限制最大扭矩，但由于载重较轻，实际上产生影响较小。
而国六激活严重驾驶性能限制系统后，限速至20 km/h 后车辆则无法正常运营。
为快速消除用户对国六车辆后处理故障的抱怨，本文基于现有国六柴油发动机的运行特性，对国六柴油发动机后处理典型故障进行分析，探究故障产生的原因以及排查的步骤，形成可行的诊断方案。
1 典型国六柴油机后处理的结构和原理为满足国六排放法规对NO X 和PM 的严苛要求，国六发动机在国五发动机基础上进一步优化了尿素后处理系统，并增加了后处理颗粒再生系统。
中国重型柴油车后处理技术研究进展
中国重型柴油车后处理技术研究进展单文坡; 余运波; 张燕; 贺泓【期刊名称】《《环境科学研究》》【年(卷),期】2019(032)010【总页数】6页(P1672-1677)【关键词】柴油车; 后处理; 排放控制; 氮氧化物净化; 颗粒物净化【作者】单文坡; 余运波; 张燕; 贺泓【作者单位】中国科学院城市环境研究所中国科学院区域大气环境研究卓越创新中心福建厦门361021; 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京 100085【正文语种】中文【中图分类】X511机动车尾气排放是我国大气污染的重要来源，也是造成灰霾和光化学烟雾的重要原因，我国机动车污染防治的重要性和紧迫性日益凸显，而柴油车(尤其是重型柴油货车)尾气污染控制更是亟待解决的问题[1-3]. 根据生态环境部发布的《2019年中国移动源环境管理年报》，仅占我国汽车保有量9.1%的柴油车所排放的NOx(氮氧化物)和PM(颗粒物)分别占汽车排放总量的71.2%和99%以上，其中，重型柴油货车虽然仅占汽车保有量的3.0%，但其NOx和PM排放量却分别占汽车排放总量的49.3%和66.3%，亟须重点控制.柴油车污染控制的主要途径包括燃油和润滑油品质改进、机内净化技术和后处理技术[4]. 我国自2015年全面实施柴油车国Ⅳ标准以来，后处理技术已经成为柴油车尾气污染控制的必备技术. 随着我国柴油车排放标准的不断升级，对各种后处理技术的性能、后处理技术的耦合，以及后处理与整车的系统集成提出了更高的要求，尤其是即将于2020年全面实施的国Ⅵ标准，为我国柴油车污染控制技术带来巨大挑战. 除了柴油车新车污染控制外，由于我国在用柴油车污染问题突出，也需要有针对性地进行污染管控.柴油车的主要污染物为NOx、PM、CO和HC(碳氢化合物). 与汽油车相比，柴油车采用稀燃方式，氧气过量，排气中的CO和HC含量远低于汽油车，因此NOx 和PM是主要污染物[5]. 目前，针对柴油车尾气污染控制发展出的主要后处理技术包括用于控制CO和HC排放的柴油机氧化催化剂(DOC)、用于控制PM排放的柴油颗粒捕集器(DPF)、用于控制NOx排放的选择性催化还原技术(SCR)[6-10]. 该文将针对我国重型柴油车后处理技术的主要研究进展进行综述与展望.1 主要柴油车后处理技术1.1 DOCDOC通常以陶瓷蜂窝为基础负载催化剂，为通流式催化转化器. 催化剂的活性组分一般采用贵金属铂(Pt)或钯(Pb). DOC通常安装在柴油车后处理系统的最前端，利用贵金属组分的催化氧化作用，有效去除尾气中的CO、HC等还原性气态污染物，以及PM中的可溶性有机物(SOF); 同时，DOC还可以将尾气中的NO部分氧化为NO2，为后续的DPF再生和SCR反应提供促进作用[4].目前关于DOC的相关研究，除了关注对CO、HC、SOF的低温起燃能力和对NO 的氧化能力等催化剂活性外，催化剂的热稳定性和抗硫中毒能力也非常重要[6,10]. 贵金属组分在高温条件下容易发生烧结，造成活性位点损失、性能降低，其失活过程是不可逆的. 燃油中含硫量过高，会导致DOC发生硫中毒，并且由于DOC的催化氧化作用，造成尾气中硫酸盐成分增加，导致PM排放升高.1.2 DPFDPF是当前降低柴油车PM排放最为有效的技术. 目前，最常用的是壁流式陶瓷蜂窝捕集器，利用相邻捕集器孔道前后交替封堵，使尾气从壁面穿过，从而实现PM 的截留捕集. DPF的相关研究主要集中在过滤材料和过滤体再生两项关键技术上. 目前，市场上常用的DPF主要以堇青石、碳化硅和钛酸铝为过滤体材料，根据各种材料的特性而应用于不同环境. 为了达到背压与捕集效率的平衡，DPF载体的设计开发非常重要，非对称结构和高孔隙率是重要研究内容.DPF的再生方式主要包括主动再生和被动再生：主动再生采用喷油助燃等方式提供能量，使DPF内部温度达到PM氧化燃烧所需的温度而实现再生；被动再生利用在过滤体表面涂覆催化剂来降低PM燃烧温度，并借助DOC将NO氧化为NO2，通过NO2氧化所捕集的PM提高燃烧效率. 利用催化剂涂层来实现被动再生的DPF也被称为CDPF，其催化剂的开发是重要研究热点[11-15]. 为了使柴油车在所有工况下都可实现DPF的可靠再生，通常需要将主动再生和被动再生结合使用.1.3 SCRSCR是在催化剂的作用下利用还原剂选择性地将NOx还原为N2，从而有效去除NOx. SCR技术根据还原剂的不同，又可分为氨选择性催化还原NOx(NH3-SCR)和碳氢化合物选择性催化还原NOx(HC-SCR)[16-18].自20世纪70年代开始，NH3-SCR技术已经广泛应用于固定源烟气脱硝，并随着排放法规的升级而被引入柴油车尾气NOx控制[5,19]. 由于在柴油车上配备氨水或液氨储罐存在较大的危险性，且对存储设备具有腐蚀性，因而在实际应用中通常使用尿素溶液作为NH3的储存剂，也称作Urea-SCR[20]. 催化剂是NH3-SCR技术的核心，V2O5-WO3/TiO2催化剂在固定源烟气脱硝领域应用多年，并成为第一代柴油车SCR催化剂[21]，但钒基氧化物催化剂存在具有生物毒性、高温稳定性差、操作温度窗口较窄等问题. 为了替代钒基催化剂在柴油车上的应用，研究者开发了Fe基氧化物和Ce基氧化物等非钒金属氧化物催化剂，以及Fe基和Cu基分子筛催化剂[22-27]. 近年来，具有CHA结构的Cu-SSZ-13和Cu-SAPO-34等Cu基小孔分子筛，由于同时具有优异的NH3-SCR催化活性和水热稳定性而受到广泛关注，成为柴油车尾气NOx催化净化的首选[28-31]. 为了保障NOx转化效率，过量的尿素喷射会导致NH3滑失，因此，通常在SCR催化剂后面使用NH3氧化催化剂(AOC)来降低NH3的泄露[10,32].与NH3-SCR相比，HC-SCR可以利用柴油或柴油催化分解/裂解的碳氢化合物为还原剂，无需另行添加还原剂尿素，从而可以大幅度简化SCR后处理系统[18,25,33]. 但目前由于该技术在催化活性和稳定性等方面还存在问题，尚未得到实际应用.2 国Ⅳ和国Ⅴ柴油车后处理技术我国柴油车污染控制标准主要参考了欧洲的相关标准，于2015年全面实施柴油车国Ⅳ标准，自此柴油车需要使用后处理系统进行排放控制，以实现达标排放. 柴油车尾气的两大特征污染物——NOx和PM的形成及浓度存在此升彼降(trade-off)的关系，即努力减少其一却会增加另一种污染物，因此，国Ⅳ柴油车排放控制主要存在两条不同的技术路线，即颗粒物捕集(DPF)技术路线和选择性催化还原(SCR)技术路线. DPF技术路线以机内调整降低柴油车NOx排放，以DPF降低PM排放，主要用于轻型柴油车污染控制；SCR技术路线采用机内调整措施降低PM排放，以SCR技术降低NOx排放，主要用于重型柴油车污染控制. 国Ⅴ阶段虽然排放标准值有所加严，但通过技术升级，我国柴油车污染控制基本上沿用了国Ⅳ阶段的技术路线. 自国Ⅳ阶段开始，SCR技术在我国重型柴油车上实现了批量应用.我国柴油车SCR蜂窝陶瓷载体研究起步较晚，尤其是基于国产原材料的大尺寸载体研发处于空白，使得国外厂家的大尺寸载体占据国内几乎95%的市场，且技术垄断. 科技部“十二五”及“863”计划柴油车团队(现为“十三五”重点研发计划柴油车团队，以下简称“柴油车团队”)在我国首次成功开发了基于国产原材料的大尺寸蜂窝陶瓷载体关键设备与工艺，并设计建造了年产600万升大尺寸载体生产线，实现了国产化.钒基SCR催化剂，因其优异的抗硫中毒能力和低廉的价格，而成为我国国Ⅳ和国Ⅴ阶段重型柴油车尾气NOx排放控制的首选. 传统的固定源烟气脱硝催化剂存在操作温度窗口较窄、高温稳定性较差等问题，需要进行性能改进后才可应用于柴油车尾气净化. 柴油车团队借助量子化学计算方法，从原子水平阐明了钒基SCR催化剂去除NOx的微观基元反应过程，明确了聚合态下钒物种间的耦合作用，缩短了活性位再生的反应路径，并显著降低了决速步能垒. 在理论指导下，成功设计合成出低聚态氧化钒活性中心结构，实现了在低钒负载量下低温SCR活性的显著提升[34]；此外，通过改变催化剂组分的耦合方式，显著提升了其高温稳定性，从而确定了V2O5-WO3TiO2催化剂的最优配方. 在此基础上，通过大量试验研究确定了国产大载体的涂覆成型技术，结合催化剂生产中试研究，最终建立了催化剂工业化生产线[35]. 该产品性能满足我国国Ⅳ和国Ⅴ重型柴油车排放标准，批量供应国内市场和出口车型装配. 此外，柴油车团队研究成果还在其他后处理企业得到推广应用，后处理产品辐射应用于国内主要整车厂.3 国Ⅵ柴油车后处理技术与国Ⅴ标准相比，即将于2020年全面实施的柴油车国Ⅵ标准对NOx和PM排放限值均大幅加严，同时增加了PN限值，对低温工况与整车排放、生产一致性和整车有效寿命提出了明确要求. 国Ⅵ排放限值与现行的欧Ⅵ标准相同，但增加了OBD 永久故障代码、超OBD限值限扭、整车排放、OBD远程监控、排放质保期等要求，这必然对柴油车污染物排放控制带来巨大挑战，因此，需要将不同后处理技术进行耦合，以应对严苛的排放要求.满足国Ⅵ标准的柴油车排放控制的首选技术路线为以燃烧优化等机内净化技术控制原机排放，采用DOC+DPF+SCR+AOC后处理组合技术削减排气中的PM(PN)、NOx等主要污染物(见图1). 在这一组合技术中，DPF再生引发的高温对后置SCR 的水热稳定性提出了更高要求，具有八员环CHA结构的Cu-SSZ-13 分子筛表现出非常优异的NH3-SCR活性和水热稳定性，已实际应用于满足欧Ⅵ标准和US EPA 2010标准的柴油车尾气净化，是我国国Ⅵ阶段的首选SCR催化剂[36-39].柴油车团队通过设计新型模板剂、创新合成方法(一步水热法、固相法等)，实现了具有自主知识产权的Cu-SSZ-13等小孔分子筛NH3-SCR催化材料的快速合成，大幅降低了合成成本，并且开展了催化剂放大生产[40-43]. 在国Ⅵ DPF研究方面，柴油车团队研制了非对称结构DPF成型模具；通过对原料与配方优化促进晶体在片状滑石上定向生长，显著降低了堇青石DPF热膨胀系数；通过复合使用不同形貌的造孔材料增加微孔的连通性，采用粒度分布窄的原材料和造孔材料，制备出窄孔径分布的DPF产品，可以满足低压降、高PN捕集效率的要求.图1 国Ⅵ柴油车后处理系统Fig.1 Aftertreatment system for diesel engine emission control in Chinese Ⅵ要实现国产柴油车国Ⅵ后处理系统全系统匹配应用，需要与发动机的控制系统(ECU)联接并通讯. 目前，柴油发动机的ECU主要被国外公司技术垄断，不开放发动机ECU的通讯逻辑和联接端口. 这一现状阻碍了国产柴油车后处理技术的应用，不利于我国柴油车后处理市场的发展，因此，我国应尽快启动“清洁柴油机”计划，突破柴油发动机及其后处理系统核心控制技术与耦合匹配等短板.4 在用柴油车污染治理技术由于我国柴油车国Ⅳ标准的实施经历了多次推迟，造成没有后处理装置的国Ⅲ柴油车数量巨大，污染物排放占比非常高. 我国国Ⅳ和国Ⅴ重型柴油车虽然安装了SCR后处理系统，但因系统失效、人为屏蔽等问题，导致部分车辆超标排放严重. 在SCR系统失效的情况下，国Ⅴ重型柴油车NOx的排放量可达正常排放量的6～7倍. 由于我国在用柴油车污染问题突出，非常需要有针对性地进行污染管控[3]. 2018年《政府工作报告》明确指出，要“开展柴油货车超标排放专项治理”；在2019年国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》通知中明确指出，要“推进老旧柴油车深度治理，具备条件的安装污染控制装置、配备实时排放监控终端，并与生态环境部等有关部门联网，协同控制颗粒物和氮氧化物排放”；而2019年《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》更是给出了在用柴油车污染治理的具体行动方案.从技术层面看，在用柴油车污染治理主要涉及两个方面的内容：①开发高效的在用柴油车污染控制技术，实现柴油车主要污染物NOx、PM的高效减排；②开发在用柴油车排放在线监管技术，以此有效甄别系统失效、人为篡改、卸除后处理系统等现象及违法行为. 前者是在用柴油车减排的必要条件，后者为减排实施的有力保障.发达国家由于柴油车尾气治理技术研究与应用起步较早，针对老旧柴油车的后处理改造工作也开展得较早[44-47]. 近几年，我国北京市、上海市、南京市等城市也相继开展了在用车后处理改造升级，目前改造工作主要针对国Ⅲ柴油车污染物中的PM，以较为简单易行的DPF技术路线进行改造; 而在用柴油车的双降技术，以及关键的实时在线智能监管技术却成为在用车排放治理改造的短板，亟待推进规模化应用.5 结论与展望a) 我国国Ⅲ及以前柴油车没有安装排放后处理装置，国Ⅳ和国Ⅴ柴油车排放控制主要存在两条不同的技术路线：DPF技术路线主要用于轻型柴油车污染控制；SCR技术路线主要用于重型柴油车污染控制. 自国Ⅳ阶段开始，SCR技术在我国重型柴油车上实现了批量应用.b) 国Ⅵ标准对柴油车的污染排放控制带来了巨大挑战，需要将后处理技术进行耦合，首选采用DOC+DPF+SCR+AOC组合技术削减排气中的PM(PN)、NOx等主要污染物，对各项后处理技术都提出了更为苛刻的要求.c) 除柴油车新车外，我国在用柴油车也需要有针对性地开展污染治理，主要涉及两方面技术内容：①开发高效的在用柴油车污染控制技术，实现柴油车主要污染物NOx、PM的高效减排；②开发在用柴油车排放在线监管技术，有效甄别系统失效、人为篡改、卸除后处理系统等现象及违法行为.d) 满足国Ⅵ及更高排放标准，需要发动机与后处理系统控制技术交叉融合，实现低温下NOx净化效率提升与DPF安全可靠再生. 因此，我国应尽快启动“清洁柴油机”计划，突破柴油发动机及其后处理系统核心控制技术及耦合匹配等短板.参考文献（References）：【相关文献】[1] WU Y,ZHANG S,LI M,et al.The challenge to NOx emission control for heavy-duty diesel vehicles in China[J].Atmospheric Chemistry and Physics,2012,12(19):9365-9379.[2] ZHENG B,TONG D,LI M,et al.Trends in China′s anthropogenic emissions since 2010 as the consequence of clean air actions[J].Atmospheric Chemistry andPhysics,2018,18(19):14095-14111.[3] WU Y,ZHANG S,HAO J,et al.On-road vehicle emissions and their control in China:a review and outlook[J].Science of the Total Environment,2017,574:332-349.[4] 贺泓,翁端,资新运.柴油车尾气排放污染控制技术综述[J].环境科学,2007,28(6):1169-1177.HE Hong,WENG Duan,ZI Xinyun.Diesel emission control technologies:areview[J].Environmental Science,2007,28(6):1169-1177.[5] GRANGER P,PARVULESCU V I.Catalytic NOx abatement systems for mobilesources:from three-way to lean burn after-treatment technologies[J].Chemical Reviews,2011,111(5):3155-3207.[6] DHAL G C,DEY S,MOHAN D,et al.Simultaneous abatement of diesel soot and NOx emissions by effective catalysts at low temperature:an overview[J].Catalysis Reviews：Science and Engineering,2018,60(3):437-496.[7] GUAN B,ZHAN R,LIN H,et al.Review of the state-of-the-art of exhaust particulate filter technology in internal combustion engines[J].Journal of Environmental Management,2015,154:225-258.[8] LEE J,THEIS J R,KYRIAKIDOU E A.Vehicle emissions trappingmaterials:successes,challenges,and the path forward[J].Applied CatalysisB:Environmental,2019,243:397-414.[9] MOHANKUMAR S,SENTHILKUMAR P.Particulate matter formation and its control methodologies for diesel engine:a comprehensive review[J].Renewable & Sustainable Energy Reviews,2017,80:1227-1238.[10] WALKER A.Future challenges and incoming solutions in emission control for heavy duty diesel vehicles[J].Topics in Catalysis,2016,59(89):695-707.[11] CHENG Y,SONG W Y,LIU J,et al.Simultaneous NOx and particulate matter removal from diesel exhaust by hierarchical Fe-doped Ce-Zr oxide[J].ACS Catalysis,2017,7(6):3883-3892.[12] WEI Y,LIU J,ZHAO Z,et al.Highly active catalysts of gold nanoparticles supported on three-dimensionally ordered macroporous LaFeO3 for soot oxidation[J].Angewandte Chemie-International Edition,2011,50(10):2326-2329.[13] WU Q,XIONG J,ZHANG Y,et al.Interaction-induced self-assembly of Au@La2O3 core-shell nanoparticles on La2O2CO3 nanorods with enhanced catalytic activity and stability for soot oxidation[J].ACS Catalysis,2019,9(4):3700-3715.[14] LIU T,LI Q,XIN Y,et al.Quasi free K cations confined in hollandite-type tunnels for catalytic solid (catalyst)-solid (reactant) oxidation reactions[J].Applied CatalysisB:Environmental,2018,232:108-116.[15] WANG X,JIN B,FENG R,et al.A robust core-shell silver soot oxidation catalyst driven by Co3O4:effect of tandem oxygen delivery and Co3O4-CeO2 synergy[J].Applied Catalysis B:Environmental,2019,250:132-142.[16] 贺泓,李俊华,上官文峰,等.环境催化：原理及应用[M].北京:科学出版社,2008.[17] 单文坡,刘福东,贺泓.柴油车尾气中氮氧化物的催化净化[J].科学通报,2014,59(26):2540-2549. SHAN Wenpo,LIU Fudong,HE Hong.Catalytic abatement of NOx from dieselexhaust[J].Chinese Science Bulletin,2014,59(26):2540-2549.[18] 贺泓,刘福东,余运波,等.环境友好的选择性催化还原氮氧化物催化剂[J].中国科学:化学,2012,42(4):446-468.HE Hong,LIU Fudong,YU Yunbo,et al.Environmental-friendly catalysts for the selective catalytic reduction of NOx[J].Scientia Sinica Chemica,2012,42(4):446-468.[19] BUSCA G,LIETTI L,RAMIS G,et al.Chemical and mechanistic aspects of the selective catalytic reduction of NOx by ammonia over oxide catalysts:a review[J].Applied Catalysis B:Environmental,1998,18(12):1-36.[20] KOEBEL M,ELSENER M,KLEEMANN M.Urea-SCR:a promising technique to reduce NOx emissions from automotive diesel engines[J].Catalysis Today,2000,59(34):335-345. [21] 刘福东,单文坡,石晓燕,等.用于NH3选择性催化还原NOx的钒基催化剂[J].化学进展,2012,24(4):445-455.LIU Fudong,SHAN Wenpo,SHI Xiaoyan,et al.Vanadium-based catalysts for the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Progress in Chemistry,2012,24(4):445-455. [22] 刘福东,单文坡,石晓燕,等.用于NH3选择性催化还原NO的非钒基催化剂研究进展[J].催化学报,2011,32(7):1113-1128.LIU Fudong,SHAN Wenpo,SHI Xiaoyan,et al.Research progress in vanadium-free catalysts for the selective catalytic reduction of NO with NH3[J].Chinese Journal ofCatalysis,2011,32(7):1113-1128.[23] SHAN W,LIU F,YU Y,et al.The use of ceria for the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Chinese Journal of Catalysis,2014,35(8):1251-1259.[24] BRANDENBERGER S,KRÖCHER O,TISSLER A,et al.The state of the art in selective catalytic reduction of NOx by ammonia using metal-exchanged zeolitecatalysts[J].Catalysis Reviews:Science and Engineering,2008,50(4):492-531.[25] LIU F,YU Y,HE H.Environmentally-benign catalysts for the selective catalytic reduction of NOx from diesel engines:structure-activity relationship and reaction mechanism aspects[J].Chemical Communications,2014,50(62):8445-8463.[26] SHAN W,LIU F,HE H,et al.A superior Ce-W-Ti mixed oxide catalyst for the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Applied CatalysisB:Environmental,2012,115116:100-106.[27] LIU F,SHAN W,LIAN Z,et al.The smart surface modification of Fe2O3 by WOx for significantly promoting the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Applied Catalysis B:Environmental,2018,230:165-176.[28] SHAN W,SONG H.Catalysts for the selective catalytic reduction of NOx with NH3 at low temperature[J].Catalysis Science & Technology,2015,5:4280-4288.[29] DEKA U,LEZCANO-GONZALEZ I,WECKHUYSEN B M,et al.Local environment and nature of Cu active sites in zeolite-based catalysts for the selective catalytic reduction of NOx[J].ACS Catalysis,2013,3(3):413-427.[30] BEALE A M,GAO F,LEZCANO-GONZALEZ I,et al.Recent advances in automotive catalysis for NOx emission control by small-pore microporous materials[J].Chemical Society Reviews,2015,44(20):7371-7405.[31] BORFECCHIA E,BEATO P,SVELLE S,et al.Cu-CHA:a model system for applied selectiveredox catalysis[J].Chemical Society Reviews,2018,47(22):8097-8133.[32] WANG F,MA J,HE G,et al.Nanosize effect of Al2O3 in AgAl2O3 catalyst for the selective catalytic oxidation of ammonia[J].ACS Catalysis,2018,8(4):2670-2682.[33] HE H,ZHANG X,WU Q,et al.Review of AgAl2O3-reductant system in the selective catalytic reduction of NOx[J].Catalysis Surveys from Asia,2008,12(1):38-55.[34] HE G,LIAN Z,YU Y,et al.Polymeric vanadyl species determine the low-temperature activity of V-based catalysts for the SCR of NOx with NH3[J].ScienceAdvances,2018,4:4637.[35] LIU F,SHAN W,PAN D,et al.Selective catalytic reduction of NOx by NH3 for heavy-duty diesel vehicles[J].Chinese Journal of Catalysis,2014,35(9):1438-1445.[36] GAO F,PEDEN C H F.Recent progress in atomic-level understanding of CuSSZ-13 selective catalytic reduction catalysts[J].Catalysts,2018,8:23.[37] WANG J,ZHAO H,HALLER G,et al.Recent advances in the selective catalytic reduction of NOx with NH3 on Cu-Chabazite catalysts[J].Applied CatalysisB:Environmental,2017,202:346-354.[38] KWAK J H,TONKYN R G,KIM D H,et al.Excellent activity and selectivity of Cu-SSZ-13 in the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Journal of Catalysis,2010,275(2):187-190.[39] SCHMIEG S J,OH S H,KIM C H,et al.Thermal durability of Cu-CHA NH3-SCR catalysts for diesel NOx reduction[J].Catalysis Today,2012,184(1):252-261.[40] REN L,ZHU L,YANG C,et al.Designed copper-amine complex as an efficient template for one-pot synthesis of Cu-SSZ-13 zeolite with excellent activity for selective catalytic reduction of NOx by NH3[J].Chemical Communications,2011,47(35):9789-9791.[41] XIE L,LIU F,REN L,et al.Excellent performance of one-pot synthesized Cu-SSZ-13 catalyst for the selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Environmental Science & Technology,2014,48(1):566-572.[42] WU Q,MENG X,GAO X,et al.Solvent-free synthesis of zeolites:mechanism andutility[J].Accounts of Chemical Research,2018,51(6):1396-1403.[43] SHAN Y,SHI X,DU J,et al.SSZ-13 synthesized by solvent-free method:a potential candidate for NH3-SCR catalyst with high activity and hydrothermal stability[J].Industrial & Engineering Chemistry Research,2019,58(14):5397-5403.[44] HAUGEN M J,BISHOP G A.Long-term fuel-specific NOx and particle emission trends for in-use heavy-duty vehicles in California[J].Environmental Science &Technology,2018,52(10):6070-6076.[45] PREBLE C V,CADOS T E,HARLEY R A,et al.In-use performance and durability of particle filters on heavy-duty diesel trucks[J].Environmental Science &Technology,2018,52(20):11913-11921.[46] HAUGEN M J,BISHOP G A,THIRUVENGADAM A,et al.Evaluation of heavy-and medium-duty on-road vehicle e missions in California′s south coast airbasin[J].Environmental Science & Technology,2018,52(22):13298-13305.[47] 王燕军.柴油车减排国外实践经验[J].交通建设与管理,2016(22):96-101.。
浅谈柴油机国六阶段后处理方法及技术路线选择
浅谈柴油机国六阶段后处理方法及技术路线选择柴油机是一种以柴油作为燃料的内燃机，广泛用于汽车、船舶和机械设备等领域。
随着环境保护意识的增强和汽车废气排放标准的逐步升级，柴油机的排放控制也越来越重要。
国六标准是我国柴油机排放控制的最新标准，对柴油机的排放要求更加严格。
在国六阶段，柴油机的后处理方法及技术路线选择是一个关键问题，本文将对其进行深入探讨。
国六阶段柴油机的后处理方法可以分为三类：废气处理、颗粒物处理和氮氧化物处理。
下面将分别介绍这三种后处理方法及其技术路线选择。
一、废气处理方法废气处理是指对柴油机燃烧后产生的废气进行处理，以降低其中有害物质的含量。
常见的废气处理方法包括三元催化器和氧化催化器。
1.三元催化器三元催化器主要用于减少氧化铱催化剂，通过氧化还原反应将废气中的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和不完全燃烧产物等转化为水、二氧化碳和氮气等无害物质。
三元催化器具有体积小、效果好、成本低等优点，因此在国六阶段被广泛采用。
2.氧化催化器氧化催化器主要用于处理高浓度一氧化碳和挥发性有机物。
氧化催化器通过铂金属催化剂将废气中的一氧化碳和挥发性有机物氧化成二氧化碳和水。
氧化催化器是一种低温催化氧化技术，可以在相对低的温度下达到较高的净化效率。
二、颗粒物处理方法颗粒物是指柴油机排放废气中的一种可吸入颗粒物，其主要成分是细小的颗粒状物质，包括无机盐、碳化合物、氧化物等。
颗粒物处理方法包括颗粒物捕集器和颗粒物氧化催化器。
1.颗粒物捕集器颗粒物捕集器是一种用于捕获和降低柴油机排放颗粒物排放的装置。
颗粒物捕集器采用无机陶瓷滤芯或金属滤芯，通过滤芯的孔隙捕集和储存颗粒物，并定期进行再生，以恢复滤芯的捕集能力。
颗粒物捕集器具有高捕集效率和净化效果好的特点，被广泛应用于柴油机的后处理中。
2.颗粒物氧化催化器颗粒物氧化催化器是一种利用氧化剂（如二氧化氯等）对柴油机排放颗粒物中的碳氢化合物进行催化氧化的装置。
颗粒物氧化催化器通过氧化反应将颗粒物中的碳氢化合物转化为二氧化碳和水，从而降低颗粒物的排放。
柴油机尾气后处理系统故障诊断与完善措施
柴油机尾气后处理系统故障诊断与完善措施摘要：柴油燃烧可以为汽车提供强大的动力，同时化学反应还将导致废气中含有氮氧化物和碳氧化物，如一氧化氮和一氧化碳，对大气和人类健康有害。
因此，只有将有害气体过滤并处理成无害的绿色气体，即氮、二氧化碳和水蒸气，我们才能安全地排放汽车尾气。
基于此，本文从柴油机排气后处理系统的原理、优点及存在的问题等方面提出了一些建议和消除方法，并对未来汽车排气后处理的前景和希望进行了展望。
关键词：柴油机；尾气后处理；故障诊断前言为应对全球变暖而提出的可持续发展战略中明确强调了对二氧化碳排放的控制，并从汽车使用等方面得到了改进。
在减少汽车使用的同时，也要从源头上进行控制，也就是说，应对汽车排放的尾气进行处理，应更多地关注柴油车尾气处理。
目前，各种柴油车尾气后处理技术已被提出并处于研发阶段，包括氧化催化、颗粒物过滤、氮化物催化还原等技术，有望投入实际应用。
1柴油机排气后处理系统工作原理目前，柴油机尾气后处理系统主要有两种。
其中一项更先进的技术是SCR尾气后处理系统，即使用简单的尿素溶液选择性氧化尾气中的氮化物，将一氧化氮和二氧化氮转化为氮和水，并排放到空气中。
相比之下，SCR系统的工作原理更简单、更清晰。
只需在发动机设备下方增加一套尿素还原设备，减少尾气，使车辆排放更多绿色低污染尾气。
在SCR尾气后处理系统中，尿素罐用于储存和提供尿素，其上的液位和温度传感器实时监测尿素，为尾气后处理系统的故障预防提供保障。
因为尿素是提供NOx转化的反应催化剂，一旦温度过低，尿素溶液就会冻结，或者温度过高也会导致系统故障，尿素罐的加热一般通过发动机冷却液来实现。
尿素泵工作时，内部电动泵将尿素罐中的溶液和空气压缩混合到喷射管路中。
SCR尾气后处理系统中的催化转化器在系统中起着重要的核心单元作用，它不仅具有尾气催化转化的功能，还具有降低噪声和消除噪声的功能。
尾气后处理系统由排气温度传感器、压差传感器、空气滤清器等组成。
国内外汽车发动机的现状和发展趋势
国内外汽车发动机的现状和发展趋势内燃机的发展带动汽车的发展，伴随汽车产销量快速增长而来的是大气污染和石油消耗。
无疑，先进的发动机技术将在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用。
近20 年来, 面对世界石油资源日趋枯竭给社会发展带来的压力, 面对汽车保有量急剧增长对环境的影响, 世界汽车界不停地在寻找实现汽车工业可持续发展的解决方法。
一. 车用柴油机发展及现状1.1 车用柴油机的性能特点（1）有能量密度高（大型低速增压柴油机的有效热效率已超过50%），燃油消耗率低，这对节约能源和提高经济效益都很重要。
（2）好的燃油经济性；（3）温室效应气体排放少，其二氧化碳的排放量比汽油机大约低30-35%，但废气中含有害成分（NO，颗粒物等）较多，噪声较大，在环境环抱方面已引起重视。
（4）功率和转速范围很大（功率1—65580KW，转速54—5000r/min），因此应用领域宽（5）结构较复杂，零部件材料和工艺要求较高，制造成本较高，与汽油机相比质量较大。
主要有三大优点:(1) 经济。
首先, 每单位柴油的能量含量比汽油高;其次,柴油机的压燃特性, 使其热效率比汽油机高。
一般柴油机的油耗要比汽油机的低30%～40%。
(2) 环保。
一般来说, 机动车的主要排放物有一氧化碳、碳氢化合物、二氧化碳、颗粒物和氮氧化物。
相对而言, 柴油机的一氧化碳、碳氢化合物和二氧化碳排放量极低, 但在颗粒物和氮氧化物的排放控制上要比汽油机更难处理。
这是柴油机本身的特性造成的, 可通过现代技术处治。
(3) 柴油机低速大扭矩的特性, 为汽车提供了更好的使用性能。
通过采用先进的燃油喷射技术和电控技术, 现代柴油机在动力性、加速性、舒适性指标上已经无异于汽油机。
1.2 国内柴油机的现状自2003年以来,国内柴油机行业出现了结构调整:潍坊柴油机厂在2002年的基础上继续保持快速增长势头,功率水平也有了明显提高;上海柴油机厂在商用车柴油机领域初露锋芒,主要得益于北汽福田欧曼重卡市场份额的迅速提高;广西玉柴机器股份有限公司作为行业的领先者,进行了新一轮的产品结构优化,产品顺利实现从欧Ⅰ向欧Ⅱ的过渡,完善了产品系列(从4缸机到6缸机)平台,进一步拓展了功率覆盖范围,柴油机最大功率水平可以达到257 kW(350 ps)。
2023年小型柴油机(非道路)行业市场发展现状
2023年小型柴油机（非道路）行业市场发展现状
小型柴油机（非道路）是指功率在19千瓦及以下，主要应用于农业机械、工程机械、渔业机械、矿山机械、园林机械等领域的柴油发动机。
在这些领域，小型柴油机（非道路）发挥着重要作用，如推动产品操作、提高生产效率以及改善环境保护等方面。
发展现状
目前，小型柴油机（非道路）市场需求不断增长，年复合增长率达到10%以上。
这主要得益于国家政策和经济发展的支持，以及不断提高的科技水平和人民生活水平。
同时，行业市场竞争激烈，各大厂商竞相研发新的产品，提高产品品质和性能，以满足市场需求。
发展趋势
未来几年，小型柴油机（非道路）行业将会继续保持强劲的发展态势。
主要原因有以下几点：
一、新农村建设和农业现代化推进，对农业机械的需求增多，其中小型柴油机采用广泛。
二、工程机械、园林机械等行业的发展，对小型柴油机需求量增大。
三、环保要求日益严格，小型柴油机燃油效率高、噪音小、排放少等优势趋于凸显。
总的来说，小型柴油机（非道路）市场前景广阔，但行业市场竞争激烈，各大企业需不断提高产品品质和性能，以适应市场需求；而政府也应加大政策支持力度，促进小型柴油机（非道路）行业的健康快速发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2000） 后 处
• DPF 氧化催化剂
SCR DeNOX 催化剂
• LNC 理
用最新电子控制技术使各种技术优化匹配
对应 Euro4 （2005）
燃油喷射定时 燃 （喷射率电子控制） 烧 预喷射 技 可变截面涡轮 术 进气中冷
冷 EGR 后 DeNOX 催化剂 处 理
• 高硫柴油使用环境下有增加颗粒物风险
Risk of increasing PM under high sulfur diesel
2.2 微粒捕集技术 DPF Technology
◇ 主要的过滤体再生方法 Main Regenerate Method
利用外部热源再生
主动再生Active Regenerate
Lean NOX(被动型）
排气中 HC
15％
NDEC
轻型或中型车
Lean NOX(主动型)
添加 HC
30％
NDEC
轻型或中型车
• 轻NO型X S柴CR 油车尿进素或一氨水步降低65％NOx的方NDE案C 之一中型或重型车，LCigO，htH-2duty di5e4％sel NOx fuNrDtEhCer redu中c型ti或o重n型车
Typical Diesel Aftertreatments
3. 中国柴油车后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
4. 中国市场展望
Outlook on Chinese Market
1.中国柴油车排放控制要求
Chinese Diesel Emission Requirements
中国柴油车后处理装置状况
Status of China Diesel Emission Control Device
中国环保产业协会 机动车污染防治委员会
2010年10月27日
Who is CVEC
CONTENT 内容
1. 中国柴油车排放控制要求 Chinese Diesel Emission Regulation 2. 各种典型柴油后处理技术简评
逆向喷气再生 机械振动再生
2.2 微粒捕集技术 DPF
◇ 电加热再生 Electric Heating: 较强油品适应性 Good fuel adaptability 需要大容量电池 Big battery Capacity needed
2.2 微粒捕集技术 DPF
◇喷油助燃再生 FUEL BURNER : 较强油品适应性 Good fuel adaptability 喷油控制和油耗问题 Fuel Control & Consumption
2CO + O2 2CO2
Oxidation Catalyst (O) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O
Hydrolysis Catalyst (H) (NH2)2CO + H2O 2NH3 + CO2
2.4 NOx LNC Technology
还原剂
NOX 净化率
试验工况
应用领域
氧化催化剂 DPF
2.柴油车排气后处理技术简评
Comments on Diesel Aftertreatments
◇ 催化氧化技术(DOC) ◇ 微粒捕集技术(DPF) ◇ NOx选择还原技术(SCR) ◇ NOx吸附技术(LNC)
2.1 催化氧化技术 DOC Technology
◇ 氧化催化剂的工作原理 DOC PRINCIPLE
• NO2排放增加风险
Risk on increasing NO2 emission
2.3 NOx选择还原技术 SCR Technology
•高NOx转化率 High NOx conversion •更适用于中重型柴油车 More Suitable for Heavy-duty Diesel •低温运行问题 Problem under low temperature
To regulate above vehicles emission performance especially their emission durability, Chinese MEP issued following regulations: – GB20890-2007重型汽车排气污染物排放控制系统耐久性要求及试验方法
3 中国后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
HJ 451-2008《柴油车排气后处理装置》
• DOC technical Requirements:
– 起燃温度Light-off Temp：<230℃ – 转化率Efficiency：HC>80%,CO>70%,PM>20% – 耐久性Durability：劣化率DF<10%
2.1 催化氧化技术（续）DOC Technology
◇ 瞬态HDT循环中采用氧化催化剂时，微粒物的减少情况
2.1 催化氧化技术（续）DOC Technology
简评 DOC Comments：
• 可降低颗粒物排放20%左右
Reduce PM by 20% or so
• 比较适合中国柴油机水平
Suitable for Chinese diesel engine
车辆类型
轻型车
重型车
国外使用的后处理技术: 有害物质
NOX
燃 燃油喷射定时
PM
NOX
共轨式高压喷 四气门
（喷射率电子控制） 烧
预喷射
• DOC 射
（1500ba）
燃油喷射定时 （喷射率电子控制）
技
对应 Euro3
术 可变截面涡轮进气中冷 冷 EGR
• SCR 预喷射 可变截面涡轮进气中冷
Filter Section
Outlet Section
Honeycomb Catalyst
Wall-flow Filter
部分流通式过滤器POC Filter
•直通式结构紧凑、排气背压小
Simple structure, small backpressure
• 约50%的PM转化率
approx. 50% PM conversion
新一代共轨式 燃油喷射定时
高压喷射
（喷射率电子控制）
预喷射
可变截面涡轮进气中冷
EGR
氧化催化剂
SCR DeNOX 催化剂
用最新电子控制技术使各种技术优化匹配
PM 共轨式高压喷射 单体泵
氧化催化剂 DPF
共轨式高压喷射 超高压型单体泵
（2000ba）
• SCR technical Requirements:
– 转化率Efficiency：NOx>80% – 耐久性Durability：劣化率DF<10%
3 中国后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
• DPF 技术指标technical Requirements:
urea
SCR Catalyst (S) 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O 2NH3 + NO + NO2 2N2 + 3H2O
8NH3 + 6NO2 7N2 + 12H2O
V
H
SO
Exhaust Gas
Oxidation Catalyst (V)
2NO + O2 2NO2 4HC + 3O2 2CO2 + 2H2O
With the more stringent emission regulation, Some Chinese diesel vehicles are equipped with DOCs from stage II emission regulation.
• 为了规范装有后处理装置的柴油车排放性能特别是排放耐久性， 中国环保部先后颁布相关标准：
2.2 微粒捕集技术 DPF
◇连续再生 Catalyst Regenerate : 可同时降低HC/CO/PM排放 必需低硫柴油 Need Low-Sulfur Diesel
不太适合市区低速运行工况 Unsuitable low speed Mode
Inlet Section
Catalyst Section
– DPF前后压差Pressure Difference：<8.5kPa – 转化率Efficiency: DPF>85%; POC>50% – 再生效率Regeneration Efficiency: >90% – 耐久性Durability：劣化率DF<10% – CDPF Balance Temp：<400℃
Slip Cataly st
Need Low-Sulfur Diesel
Remo val of NH3 slip if required
3 中国后处理装置技术要求
Chinese Requirements on Diesel Aftertreatment Device
• 随着柴油车排放标准的不断加严，自第二阶段开始，中国部分 轻型、重型柴油车就开始加装排气后处理装置
Test Procedures and Requirement of Durability of Emission Control Systems for Heavy-duty Vehicles (since stage II )