第5节排放后处理技术
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第5节排放后处理技术
（三）废气再循环（EGR）
• 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。
第5节排放后处理技术
（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。
第5节排放后处理技术
还原原理
（1）非选择催化还原(NSCR) NSCR技术是将还原剂(如氨水、尿素等)喷入排气管
中 （2）选择催化还原(SCR) SCR的原理与NSCR相似。NOx的还原反应在选择性
催化转化器中被加速，还原剂的氧化反应被抑制，在 300～450℃时发生如下主要反应：
4 N 4 O N 3 H O 2 4 N 2 6 H 2 O 6 N 2 O 8 N3 H 7 N 2 1H 2 2 O
第5节排放后处理技术
（二）选择还原催化转化器（SCR）
柴油机富氧燃烧，排气中氧的含量很高，HC和CO的含 量很低，降低汽油机排气中的NOX排放的三效催化转化 器技术对柴油机不适用。
采用化学方法降低NOX的方法有： 1)NOX的分解；2)NOX的氧化；3)NOX的还原。
就目前的技术水平来说，在降低车用柴油机排气中的 NOX方面只有在排气中加入还原剂与NOX进行还原反应 的方法。
重力沉降等原理吸附或沉积。 • 非过滤技术主要为等离子技术，其工作原理类似
于静电除尘，柴油机尾气中的颗粒在高压电晕放 电场中荷电，并在电的作用下移向电极并聚集。
第5节排放后处理技术
过滤表面型和体积型微粒捕集器的作用
第5节排放后处理技术
在2010年的巴黎车展上新开 发的绿色环保车型——西亚 特Ibiza ECOMOTIVE搭载的 是一款配有一个柴油机微粒 过滤器（DPF）的80马力、 1.4升TDI发动机，该发动机 不仅有助于该车达到上述提 及的排放水平，同时还有助 于降低其耗油率。
DPF) 需定时对过滤器内的沉积PM进行清除,即DPF再 生。 • 再生通常采用燃烧的方式来实现。一般情况下,PM起 燃温度一般为550-650℃,要高于柴油机的正常排气 温度。因此,要使PM能够燃烧，一是被动再生;二是 主动再生。
第5节排放后处理技术
微粒捕集器捕集原理
• 原理可分为两大类：过滤技术和非过滤技术。 • 过滤技术主要的原理是通过碰撞、拦截、扩散或
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。
第5节排放后处理技术
二、柴油机排放处理的技术方法
微粒捕集器（DPF） 选择还原催化转化器（SCR） 废气再循环（EGR） 氧化催化转化器（DOC） 微粒氧化催化器（POC） 稀燃NOx捕集技术（LNT）
第5节排放后处理技术
(一) 微粒捕集器（DPF） • 柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter ,
第5节排放后处理技术
柴油机排放后处理技术自2000年开始就已经在欧、美各 国汽车生产过程中被强行实行，其中氮氧化物和微粒排 放的后处理是技术的关键。目前各国开发了多种不同的 后处理系统，如：
SCR +DOC+DPF/POC组合技术 EGR+DOC+DPF组合技术 LNT+DOC+DPF组合技术
第5节排放后处理技术
Urea—SCR主要组成部分
第5节排放后处理技术
美国福特汽车在2005年底特 律车展展出了采用新一代汽 车技术的概念车“Meta One CONCEPT”。排量2.7L的柴 油引擎配套使用了新型混合 动力装置，同时还采用了可 降低NOx(氮氧化合物)的尿素 SCR(选择性催化还原)系统。
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后处理系统的缩写词对照表
第5节排放后处理技术
一、排放法规
对车辆排放的立法，目前世界上有代表性的法规主要 有3个，分别为欧洲的排放法规体系、美国的排放法规 体系和日本的排放法规体系。
中国目前等效采用欧洲排放法规。
第5节排放后处理技术
一、排放法规
欧洲柴油机排放法规各阶段限值
Fra Baidu bibliotek
中国柴油机排放法规各阶段限值
现代汽车新技术
排放后处理技术
第5节排放后处理技术
汽车污染
第5节排放后处理技术
汽车污染
• 汽车动力为内燃机，所以未燃烧的燃料或燃烧不完全的产 物，如一氧化碳（CO）、碳烟和碳氢化合物（HC）
• 还有部分燃烧过程中生成的物质，如二氧化碳（CO2）、 氮氧化物（NOX）、二氧化硫（SO2）、铅氧化物等重金 属氧化物、烟尘和硫化物等，都会排向大气，从而成为污 染环境的物质。
第5节排放后处理技术
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
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（五）微粒氧化催化器（POC）
• 微粒氧化催化器(Particulate Oxidation Catalyst, POC)是 半通式的过滤器,POC中的PM在催化剂的作用下被NOx氧 化为CO2,从而解决黑烟颗粒问题,净化效果在50%左右。
（三）废气再循环（EGR）
• 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。
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（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。
第5节排放后处理技术
还原原理
（1）非选择催化还原(NSCR) NSCR技术是将还原剂(如氨水、尿素等)喷入排气管
中 （2）选择催化还原(SCR) SCR的原理与NSCR相似。NOx的还原反应在选择性
催化转化器中被加速，还原剂的氧化反应被抑制，在 300～450℃时发生如下主要反应：
4 N 4 O N 3 H O 2 4 N 2 6 H 2 O 6 N 2 O 8 N3 H 7 N 2 1H 2 2 O
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（二）选择还原催化转化器（SCR）
柴油机富氧燃烧，排气中氧的含量很高，HC和CO的含 量很低，降低汽油机排气中的NOX排放的三效催化转化 器技术对柴油机不适用。
采用化学方法降低NOX的方法有： 1)NOX的分解；2)NOX的氧化；3)NOX的还原。
就目前的技术水平来说，在降低车用柴油机排气中的 NOX方面只有在排气中加入还原剂与NOX进行还原反应 的方法。
重力沉降等原理吸附或沉积。 • 非过滤技术主要为等离子技术，其工作原理类似
于静电除尘，柴油机尾气中的颗粒在高压电晕放 电场中荷电，并在电的作用下移向电极并聚集。
第5节排放后处理技术
过滤表面型和体积型微粒捕集器的作用
第5节排放后处理技术
在2010年的巴黎车展上新开 发的绿色环保车型——西亚 特Ibiza ECOMOTIVE搭载的 是一款配有一个柴油机微粒 过滤器（DPF）的80马力、 1.4升TDI发动机，该发动机 不仅有助于该车达到上述提 及的排放水平，同时还有助 于降低其耗油率。
DPF) 需定时对过滤器内的沉积PM进行清除,即DPF再 生。 • 再生通常采用燃烧的方式来实现。一般情况下,PM起 燃温度一般为550-650℃,要高于柴油机的正常排气 温度。因此,要使PM能够燃烧，一是被动再生;二是 主动再生。
第5节排放后处理技术
微粒捕集器捕集原理
• 原理可分为两大类：过滤技术和非过滤技术。 • 过滤技术主要的原理是通过碰撞、拦截、扩散或
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。
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二、柴油机排放处理的技术方法
微粒捕集器（DPF） 选择还原催化转化器（SCR） 废气再循环（EGR） 氧化催化转化器（DOC） 微粒氧化催化器（POC） 稀燃NOx捕集技术（LNT）
第5节排放后处理技术
(一) 微粒捕集器（DPF） • 柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter ,
第5节排放后处理技术
柴油机排放后处理技术自2000年开始就已经在欧、美各 国汽车生产过程中被强行实行，其中氮氧化物和微粒排 放的后处理是技术的关键。目前各国开发了多种不同的 后处理系统，如：
SCR +DOC+DPF/POC组合技术 EGR+DOC+DPF组合技术 LNT+DOC+DPF组合技术
第5节排放后处理技术
Urea—SCR主要组成部分
第5节排放后处理技术
美国福特汽车在2005年底特 律车展展出了采用新一代汽 车技术的概念车“Meta One CONCEPT”。排量2.7L的柴 油引擎配套使用了新型混合 动力装置，同时还采用了可 降低NOx(氮氧化合物)的尿素 SCR(选择性催化还原)系统。
第5节排放后处理技术
后处理系统的缩写词对照表
第5节排放后处理技术
一、排放法规
对车辆排放的立法，目前世界上有代表性的法规主要 有3个，分别为欧洲的排放法规体系、美国的排放法规 体系和日本的排放法规体系。
中国目前等效采用欧洲排放法规。
第5节排放后处理技术
一、排放法规
欧洲柴油机排放法规各阶段限值
Fra Baidu bibliotek
中国柴油机排放法规各阶段限值
现代汽车新技术
排放后处理技术
第5节排放后处理技术
汽车污染
第5节排放后处理技术
汽车污染
• 汽车动力为内燃机，所以未燃烧的燃料或燃烧不完全的产 物，如一氧化碳（CO）、碳烟和碳氢化合物（HC）
• 还有部分燃烧过程中生成的物质，如二氧化碳（CO2）、 氮氧化物（NOX）、二氧化硫（SO2）、铅氧化物等重金 属氧化物、烟尘和硫化物等，都会排向大气，从而成为污 染环境的物质。
第5节排放后处理技术
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
第5节排放后处理技术
（五）微粒氧化催化器（POC）
• 微粒氧化催化器(Particulate Oxidation Catalyst, POC)是 半通式的过滤器,POC中的PM在催化剂的作用下被NOx氧 化为CO2,从而解决黑烟颗粒问题,净化效果在50%左右。