柴油机尾气处理方式

柴油机尾气处理

抛开油品问题，其实柴油机的尾气处理要比汽油机复杂的多，排放清洁是要付出代价的。

柴油机的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM，主要的难点在于NOx 的处理上；而汽油机的排放主要是NOx、碳氢化合物HC和一氧化碳CO等，如果是直喷汽油机也会有微粒PM的排放。

柴油机一般是富氧燃烧，HC和CO比汽油机少多了；但是柴油机的烟是一个问题，这是因为其燃烧方式的原因，柴油机为扩散燃烧，而汽油机为预混燃烧。因此柴油机工作时如果混合气组织不好，就会导致滚滚黑烟，所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差，总觉得柴油机就是不环保的机器，即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体HC和CO。但有一点你要知道，柴油机的尾气经过完善处理之后，其污染指标全面秒杀汽油机。正如标题所言，这个完善处理到底有多棘手？

我们知道汽油机的尾气处理一般只需一个大铁壳，也就是三元催化转化器就可以解决了，不保险？那加个氮氧化物存储式催化转化器（NSC）就稳了。燃鹅，柴油机却用不了…为熟么呢？还是因为柴油机为富氧压燃，空燃比相当大，三元催化器在处理NOx时如果氧分压过高，转化效率将会大大下降。所以呢，还得想别的方法…

一、EGR（Exhaust Gas Recirculation 废气再循环）

内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术，主要目的为降低排出气体中的NOx与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。燃鹅…EGR是很讲求控制策略和实现的，为柴油机加装EGR后动力下降油耗升高再正常不过…

二、DOC（Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器）

DOC是将柴油燃烧后的排放物，例如CO、HC和SOF等，进行氧化，然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化，其转换效率分别为：CO：70-90%；HC：60-80%；SOF：40-50%。所以，仅仅DOC是不够的…

三、NSC（NOx Storage Catalyst 氮氧化物存储式催化转化器）

图片用的是汽油机，其实柴油机同样可以使用NSC。它的工作原理是先把NOx 存起来，等到一定的时机再进行再生处理，系统性地转换成氮气。但NSC需要贵金属，效率也不高50%-80%，另外标定过程也是复杂…

四、DPF（Disel Particulate Catalyst 柴油颗粒过滤器）

柴油颗粒过滤器根据工作原理分为被动再生（A）和主动再生（B）。被动再生，是指只要达到特定温度和压力条件，过滤器收集到的颗粒物就会被处理掉。主动再生，是指当车辆达不到特定反应条件，需要系统主动的创作条件来处理颗粒物（比如，加热）。插一句，柴油含硫量高的话尾气堵塞DPF几乎就是家常便饭…

五、SCR（Selective Catalyst Reduction 选择性催化还原）

原理：尾气从涡轮出来后进入排气混和管，在混和管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3，在SCR 系统催化剂表面利用NH3还原NOx，排出N2，多余的NH3也被还原为N2。要知道SCR的转化效率可以达到90%以上！仔细观察的话，你会看到许多柴油大货都外挂一个尿素箱，至于加没加就另当别论了…

来看一个例子，柴油版奔驰E320的尾气处理装置~当然，以上这些装置在乘用车上也不是全都得用上，不同排放阶段下会运用不同的组合。比如国IV（欧I V）：DOC+EGR，基本满足；国V（欧V）：DOC+EGR+DPF，可达标；国V I（欧VI）：DOC+EGR+DPF+SCR，没有SCR是不行的。