国四排放技术路线
国四EGR处理控制系统与各部件功能介绍
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◆ EGR技术原理
EGR（废气再循环）= Exhaust +Gas+Recirculation 将排气中的部分废气通过控制导回进气管中，与进气管中的气体混
合，然后进入气缸参加燃烧，能够有效的降低NOx的排放量。
废气中的氧含量很低，含有大量的CO2和水蒸气，这两种气体很稳 定，接近于惰性气体，不能燃烧，可吸收大量热量；
2.POC
捕捉颗粒物，通过氧化燃烧被动再生 降低PM效率可达30%～80% 没有明显的排气背压升高
3. DPF
需要附加主动再生系统，控制复杂 需避免背压升高和堵塞危险 降低PM效率可达80～95%
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颗粒过滤器是布置在发动机排气系统上，利用蜂窝陶瓷载体或高密度金属丝烧结 毡，不断改变气流方向，从而将排气中的颗粒物截流下来。颗粒过滤器捕捉到一 定量的颗粒后，会堵塞排气通道，造成排气背压上升，影响到发动机性能，需要 将捕捉到的颗粒物消除掉，使排气恢复通畅，这是就是所谓的再生。 再生方式一（主动再生），传感器测量排气背压，当背压上升到一定数值后，
谢 谢！
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◆压差传感器（ DPS ）
压差传感器用于检测颗粒后处理两端的压差，传感器将压力差信号送至 ECU，ECU根据该压力差判断捕集器中颗粒的积聚程度，当压差过大时， 说明后处理器已堵塞，ECU采取措施保护发动机。
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◆空气质量与流量传感器（MAF）
又称为空气质量与流量计，它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单 元(ECU），作为决定喷油的基本信号之一。目前我们常用的有热线式与热 膜式等型式。MAF传感器要严格按照要求装配，目前多装在空气滤清器后 和增压器之前的管路中。
重型柴油机达到国IV标准的技术路线比对
重型柴油机达到国IV标准的技术路线比对随着柴油机的不断应用，柴油机的排放问题日益受到关注，各国纷纷提出了苛刻的排放标准。
为了限制柴油机的排放，2005年欧洲实施了欧IV排放标准，美、日、印等国也采取相应标准以进一步降低排放限值。
按照GB17691的要求，我国于2010年1月1日起开始实施国Ⅳ标准，国Ⅳ标准要求在国Ⅲ限值的基础上，氮氧化物(NOx)进一步降低30%，微粒物(PM)降低超过80%，CO、HC及烟度排放降低也接近30%。
与汽油机相比，柴油机CO和HC的排放要少得多，但排放的NOx与汽油机在同一个数量级，而微粒的排放要比汽油机大几十倍甚至更多，因此，降低NOx和PM排放是柴油机排放控制的重点。
由于柴油机PM和NOx的排放具有“相互异致”的关系，实现重型柴油机从国Ⅲ到国Ⅳ的过渡目前有三种技术方案：机前处理、机内净化及排气后处理。
机前处理主要是改进燃油品质，降低硫含量等，用以降低PM等的排放；机内净化主要是通过优化燃烧，改善进气以及采用电控喷射技术等，目的是改善燃烧，减少NOx和PM等的生成。
排气后处理则主要是采用各种过滤净化装置或催化转化器，对排气进行处理。
重型柴油机达到国Ⅳ标准的技术路线主要有两条：一条是优化燃烧+SCR路线，另一条是EGR+DPF路线，如图1所示。
优化燃烧+SCR技术路线优化燃烧+SCR技术路线首先通过喷射系统优化、喷射定时提前以及增压中冷等技术优化发动机的燃烧，把微粒物(PM)降到适当的水平，这样会导致NOx 排放的提高；再利用SCR技术，将NOx转化为对环境没有危害的N2和H2O。
目前该路线主要在欧洲采用，又称为欧洲路线。
1. SCR系统组成及工作原理SCR系统主要由SCR催化转化器、电控单元(ECU)、尿素罐、尿素泵(尿素溶液供给模块)、计量器、喷嘴及各种传感器等组成，如图2所示。
SCR系统在工作时，首先给空气分配阀通电，输出压力稳定的空气，一路空气供给喷嘴，雾化尿素水溶液；另一路空气供给尿素泵，控制尿素水溶液回流量的大小。
重型柴油机国IV技术路线及实施建议
（ 单位 ：ｇ Ｗｈ ／ ） ｋ
Ｎｏ ，
２ ５
（）社会 压力 采用Ｓ Ｒ ３ Ｃ 技术 带来一 系列社会基 础结 构的改变 ， 如专用尿素 、储存 、供 给等 等 ；对
于Ｅ ＋ Ｆ ＧＲ ＤＰ 这种先进 排放技术 使
执 行 时 间
１ ９ ．０，ＥＥＶｓｏ ｌ ９ ９１ ｎｙ
级的长期观 点考虑 ，国外从一个基
在我 国 ，由于技术和 社会结构 原因 ，仍在 寻求其他替 代技术路线 ，试 图走 出一 条既 经济又可行的方案。主要有以下三个方面考虑 ： （）技术压 力 对于国Ⅲ发动机 及其国Ⅳ、国 Ｖ升级 ，我们并未完全 １
掌握 自主核 心技 术 ，为 了满足新的法规 要求 ，仍需寻求 国外 技术支持 ；对
如燃料 质量在 各地 区差异 ；￣ Ｅ Ｎ ＧＲ
针 对单缸 排 量小 于０７Ｌ，额定功 率 速度 大于 ３０ ／ ｎ ． ５ ０ ０ｍｉ的发 动机
在 美 国，Ｅ Ａ （ Ｐ 环境保护 署 ）所发布 的Ｕ ２ ０ ￣放标准 中 ，Ｐ Ｓ０７ Ｍ排放 值为０ １／ｈ — ｒ Ｎ ． ｇ ｐ ｈ ， ｏ排放值为０ ０／ｈ — ｒ ０ ｂ ． ｇ ｐ ｈ。从２０年 开始 ， ２ ｂ ０７ 要完全实 现Ｐ Ｍ排放标准 。对于Ｎ Ｏ 排放标 准 ，则实行分阶段执行 的政 策 ，在２０ ～ ０７
■ 中国环保产业协会机动车污染防治委 员会／ 良 李孟
重 型 柴 油机 国Ｉ Ｖ技 术 路线 及实施建 议
重型柴油机国Ｉ技术路线背景 Ｖ
Ｃ Ｅ （ Ｖ Ｃ 中国环 保产业协 会机动车污 染防治委 员会 ）组 织其核 心成 员
（ 车辆 排 气 控 制 系统 制 造 商 ） ，围绕 着 目前 国 际上 在 重 型 柴 油车 排 放 于尾 气后处理技术 ，同样面临这个 技术压 力的问题 。
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。
柴油货车排放升级技术路线
附件2
柴油货车排放升级技术路线
根据我国不同排放阶段柴油车排放控制技术路线的区别，我国柴油车污染排放控制按照控制方式分为机内净化和
机外净化技术两大类。
不同排放标准阶段对应了不同的技术
路线（见下表）。
排放阶段供油系统进气系统排气后处理系统国一机械式供油系统自然吸气无
国二机械式供油系统涡轮增压（增压中冷
器）
无
国三电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
无
国四电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
SCR或DOC+POC
国五电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
SCR+DOC或
DPF+DOC
国六电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
SCR+DOC+DPF+DOC
备注：
1. SCR系统：是指氮氧化物处理系统；POC和DPF：是指颗粒捕集器。
2. 具备上述表格要求对应的净化方式车辆，默认为已加载污染控制装置。
3. 打开发动机仓盖后，如果所查车辆污染控制装置对应的供油、进气和后
处理系统按照上表所对应的装置缺少任一项，或者装配的污染控制装置和车辆对应的型式核准公告机型系族内容不一致，均应按照“未安装污染控制装置或者污染控制装置不符合要求”，违反大气法第59条规定及第113条予以处罚。
国IV排放柴油机技术路线
国四标准概述
根据GB18352.3- 2005 ，对于轻型柴油机来说从国Ⅲ到国Ⅳ，CO要降低 22% ，而NOx 和PM均要减少50%。 特别是对于某些轻型车用柴油机而言，由于用途不同，可能需要分别按 照GB17691-2005 和GB18352.3-2005 这两个标准进行匹配、标定和认证。
对柴油机的排放中最难处理的问题是：
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SCR 系统构成：
1、催化转化器（SCR箱、后处理器等） 2、尿素供给单元 3、尿素喷射单元 4、尿素箱 5、管路及线束
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SCR系统部件安装要求 催化转化器：
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尿素箱
尿素箱用于盛装尿素溶液，整体材料为塑料，顶部安装有传感器 和加热器的集成部件，见图。传感器包括液位传感器和温度传感器， 可感应液面高度和温度，加热器可利用发动机冷却水的热量进行解冻。 通气阀可用于平衡罐内外气体压力。罐内装有尿素粗滤器，以防大于 0.1mm 的大颗粒进入喷射系统。罐底设有残液放出螺塞孔。尿素箱加 注口应符合欧洲标准DIN 70 070，与油箱口不同，可防止加错。
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尿素喷射单元（BOSCH
系统用） 尿素喷射单元（Dosing Module）也称喷嘴，结构见 图，其作用是在DCU 的控制 下将尿素按照所需要的量成 雾状喷到排气管中。喷嘴的 主体是一个电磁阀，周围包 围着尿素流道，起到冷却作 用，另外上端设有尿素的进、 回液口，侧面设有电器接口， 外围设有隔热罩。喷嘴工作 环境温度范围-40~80℃，重 约0.25kg。因为尿素对普通 钢材有一定的腐蚀性，所以 喷嘴安装位置上游200mm 到 催化转化器的管路要使用不 锈钢材料。
• 氨溢出量应<25 ppm
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EGR欧IV技术( EGR EU IV technology)
非道路柴油机实施国Ⅳ排放的技术路线
非道路柴油机实施国Ⅳ排放的技术路线一、欧洲非道路柴油机排放限值的演变在一些国家和地区，非道路柴油机的排放在发动机对环境排放贡献度中要达到65%左右，因此非道路柴油机的排放一直是内燃机排放控制领域的重点。
2022年起，欧洲非道路用柴油机已开始实施欧ⅢB（中国国Ⅳ）排放法规，其对柴油机提出了更为苛刻的要求。
二、非道路柴油机实现国Ⅳ应具有的基本条件非道路国Ⅳ柴油机应该建立在一台有良好基础的电控国Ⅲ发动机基础上。
且具有如下特征：（1）直列式发动机，采用空-空中冷增压系统。
严格控制进气温度，进气温度每降低1℃，（2）采用铸铁缸盖、水冷、4气门结构，喷油嘴垂直中置。
四气门结构有使发动机功率提高15%左右、降低油耗4%左右的潜力。
（3）机体采用铸铁、水冷、湿式缸套，内置机油冷却器。
（4）采用整体铝活塞/钢顶铝裙组合活塞。
（5）燃油系统采用电控共轨系统/电控单体泵/电控泵喷嘴系统，需3～5次的多次喷射（包括预喷、主喷、后喷）能力和更高的燃油喷射压力，应缩短喷油持续期，使放热接近上止点，喷油规律实现柔和燃烧，降低油耗。
（6）进一步优化进气涡流和燃烧系统，采用直口或略微缩口燃烧室，进气涡流比为0.5～1.5，压缩比为16.5～18.5。
（7）缸内最大爆发压力可达18～22MPa，升功率可达35kW/L。
三、结语要实现国Ⅳ对NOx和PM都较低的限值，目前大致上有两条技术路线：其一是先通过优化燃烧，再使用选择性催化还原来降低NOx排放。
其二是使用EGR使NOx降低，但会导致PM增加，因此加DPF将PM捕捉转化。
考虑到中国国情，燃油品质还有差距，但尿素生产比较普遍，因此我国实施非道路国Ⅳ排放宜首选SCR技术路线。
参考文献[1]谭建伟.非道路用柴油机与车用重型柴油机排放标准相关性研究[J].车辆与动力技术，2022，04.[2]郝勇.重型车用柴油机排放法规及技术路线综述[J].内燃机与动力装置，2022，03.[3]徐阳.面向欧Ⅳ以上法规的柴油机排气后处理技术方案[J].武汉理工大学学报，2022，08.。
柴油车达到国IV排放标准的技术路线
2007年1月1日起，北京开始对轻型柴油车实施国Ⅳ排放标准。
轻型车率先实施国Ⅳ是一个信号，表明重型车实施国Ⅳ标准的时间也不会太久远。
对柴油车实现欧Ⅳ(等同于国Ⅳ)排放，现在公认比较成熟、能够实现重型柴油车欧Ⅳ排放的技术路线有三种：EGR+POC(废气再循环＋微粒催化氧化器)、EGR+DPF(废气再循环＋微粒捕集器)和SCR(选择性催化还原)。
由于柴油机工作的特点，使微粒和氮氧化物两种主要排放污染物的生成出现了此消彼长的现象。
在排放标准达到欧Ⅳ之前，开发设计人员在控制柴油机燃烧时，可以在两者之间进行平衡，达到氮氧化物和微粒排放都不超过限值。
但排放标准提升到欧Ⅳ之后，则需要机内控制结合机外后处理方式才能达标。
EGR+POC和EGR+DPF这两种技术路线，是采用控制燃烧温度等手段在机内减少氮氧化物生成，再利用POC(微粒催化氧化器)或DPF(微粒捕集器)对生成的微粒进行后处理。
SCR技术是通过强化发动机机内燃烧来降低微粒的生成，然后利用尿素溶液对氮氧化物进行机外催化氧化。
从技术特点看，EGR技术可以有效降低燃烧过程中氮氧化物的生成，但需要改动原有欧Ⅲ发动机的结构，增加废气再循环系统。
由于引入温度很高的废气，增加了整个发动机的热负荷，不仅对发动机进气过程的冷却提出了更高要求，而且整个发动机的冷却系统散热能力也需要提高。
同时，由于需要控制氮氧化物生成，对燃烧过程的最高温度和持续时间都必须进行严格控制，因此对发动机效率和经济性会产生一定的负面影响。
在后处理方面，DPF通过采用微孔吸附性材料对废气中的微粒进行过滤，可以有效降低废气中微粒的含量。
但捕集器在使用一段时间后会被堵住，这时需要对其进行再生。
再生方式是通过装在车上的再生控制装置向捕集器内喷射少量燃油，将捕集器内积攒的微粒物质烧掉。
这种技术的缺点是安装微粒捕集器的同时，还必须加装相应的再生控制系统，除行驶之外还需要额外的燃油用于微粒捕集器再生。
此外，微粒捕集器对燃油的含硫量有严格要求，而且再生后的微粒捕集器使用寿命有限，需要定期更换。
国Ⅳ关键技术路线及关键件简介PPT课件
2013年4月23日
采购部
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二、实现国Ⅳ法规的技术路线
PM g/kWh
0.18
0.16 0.14 国 II
0.12
0.10 国 III
0.08
EGR
PM
0.06
Reduction
0.04
DPF/POC
0.02 国 V
0
国 IV
SCR
3-6% fuel economy benefit
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NOx g/kWh
EGR:Exhaust Gas Recycling废气再循环系统 工作原理：发动机尾气通过EGR装置导入汽缸，混合新鲜空气达到降低混合气体中的 氧气。氮氧化合物是在高温富氧条件下形成的，缸内氧气浓度的降低可以有效降低 氮氧化合物的形成。废气再循环技术就是通过降低氧的浓度和降低燃烧温度从而控 制氮氧化合物的浓度。 EGR能有效降低排气污染物中20％ -30％左右的Nox，使污染物中的Nox达到国家法规 要求。 缺点：会增加燃油消耗，增加冷却系统散热能力
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采购部
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谢谢！
2013年4月23日
采购部
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EGR+DOC+DPF 1、布置方便； 2、DPF能有效降低微粒的含量
1、发动机更为复杂, EGR对发动 机效率和经济性产生一定负面影 响； 2、DPF必须加装相应的再生控制 系统，除行驶外需要额外的燃油 消耗用于DPF再生； 3、对油品含硫量要求严格；
SCR 1、动力性和经济性最好，使用 成本与欧Ⅲ机基本相同； 2、对原有欧Ⅲ机改动较小，利 于升级。
POC主要处理颗粒物中的干碳烟，一般能处理40％-60％左右。 C＋2NO2→ 24NO＋CO2
柴油机国Ⅳ技术路线
欧洲的AdBlue基础设施建设和供应
目前在全欧洲范围内的加油站都可以买到尿素 （AdBlue）。截止到2006年9月份，欧洲只有两家公司 (OMV和TOTAL GROUP)在加油站建设自己的尿素（AdBlue） 泵供应站。
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中国环保产业协会机动车污染防治委员会
Committee of Vehicle Emission Control
是否需要低硫油 （50ppm） 不需要
注：其中绿色部分为明显的技术优势，黄色部分为相对的技术劣势。
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中国环保产业协会机动车污染防治委员会
Committee of Vehicle Emission Control
三、两种系统的技术和应用分析 两种系统的技术和应用分析 技术和
满足更高排放的 升级连续性分析
SCR
NOx [g/kWh]
•主要的两种排放控制技术系统((EGR + DPF）和SCR )： •从国际来看，无论哪种技术，都是成熟技术。都是通过进一步改进 欧Ⅲ发动机机内燃烧技术、再加上后处理装置。
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中国环保产业协会机动车污染防治委员会
Committee of Vehicle Emission Control
商提供足够用的尿素还原剂，当其汽车客户需要添加尿素时，可在 其汽车分销商处购买到。
卡车服务站供应尿素还原剂。卡车制造商应负责在卡车服务 卡车服务站供应尿素还原剂。
站或其他公用加油站有足够的尿素供应，以满足卡车尿素添加的需 要。
应急计划。 应急计划。汽车制造商应负责建立尿素供应应急计划，比如开通
全天24小时服务热线，当用户需要添加尿素而无法在汽车分销商或 其他可及地点得到时，可以拨打该电话。制造商应保证通过热线电 话订购尿素的价格不能超过汽车分销商供应的尿素价格。
国四发动机介绍(2)
ECU集成DCU的EDC
⑺ 压缩空气滤清器
计量喷射泵压缩空气质量要求为：最大颗粒直径15μ m， 杂质8 mg/m3，机油含量5mg/m3，含水量+3°C露点。
⑻ 管路 添蓝供给管必须有足够的强度，不会因为抽吸产生的真 空而被压扁。工作时，供给管的流速为 25升/小时。另包有 绝热管和化冰管。
⑼ 管路连接
作用：把有毒气体转化为空气、水和NO2
结构:
⑶ POC的作用及结构（安装在底盘上）
作用：把氮氧化物及颗粒氧化，转化为CO2和水排出
→CO2+H2O
POC的结构:
特点：(DOC、POC)再生： 及时消化累积颗粒是捕集器运作的最大关键，通称“再生”。 1.主动再生：通过外加热以提高排气温度。 2.被动再生：通过催化以降低残碳的燃烧温度。
基础上增加约2.5-3万元；标定工作过程非常复杂。
1.2 SCR原理:
• 尿素在高温下分解成 NH3 和CO2;
• 采用尿素水溶液分解的NH3作为还原剂; • 将废气中的NOx还原成N2; • 但催化剂应避免NH3被氧化为NO。
SCR原理
排气
SCR 催化消声器
尿素喷嘴
尿素喷入高温排气后分解为氨和二氧化碳（>160 C）: (NH2) 2CO+H2O 2NH3 + CO2
3.国Ⅲ发动机主要采用增压进气方式，喷油泵采用单体泵或高
压共轨技术，压力在150-200MPA之间，使喷油更精确，燃烧更
充分；采用EGR技术进行废气再循环减低排放。 4.国Ⅳ发动机是在国三基础上增加尾气处理系统DOC+POC或SCR, 对废气进行还原处理和颗粒物捕捉。 5.国Ⅴ发动机是在国四基础上对污染物指标进行再次的减低。
玉柴国4柴油机介绍
EGR+DOC+POC/DPF后处理系统
EGR原理：
EGR是一种已经被证明能有效降低NOx 排放的技术，采用 EGR其优点在于，在 较低的油耗情况下能改善NOx 和PM 之间折中关系。通过EGR 阀把一定量的废 气引入到发动机的进气系统，使得进气充量中惰性气体（水蒸气、N2 和CO2 等）的比例增加。由于这些惰性气体具有较高比热，使得经再循环废气稀释的 混合气的比热容增高，使发动机最高燃烧温度下降，同时EGR 的稀释作用也降 低了混合气中氧的浓度，从而有效地抑制了NOx 的生成。
2.8 YC4S-轻型载货车的新选择
4S先进技术
集成支架设计 空调/电机/皮 带张紧轮共用 后置转向泵，
独立齿轮传动
提升可靠性
曲轴水泵电机
风扇一带搞定 整机长度紧凑
铝制齿轮室和
飞轮壳，轻量 化设计
铝制机油泵和 水泵，轻量化 设计 水泵、机油冷却器集 成设计散热效果更好
后置齿轮室， 方便发动机前 端布置
国4排放控制技术路线
一、国4主要技术路线介绍
目前可以选择的国4后处理排放控制技术路线有以下4种： 1、SCR 2、EGR+DOC 3、EGR+DOC+POC 4、EGR+DOC+DPF
名词释义：
SCR-Selectiave Catalytic Reduction EGR-Exhaust Gas Recycle DOC-Diesel Oxdation Catalytic POC-Particulate Oxdation Catalytic DPF-Diesel Particulate Filter
燃油系统 燃油系统喷射压力（bar） 额定功率（kW/r/min） 最大扭矩（N.m/r/min） 起步扭矩（N.m@800r/min）
柴油机国IV技术路线介绍
载货汽车（柴油机）国IV技术路线介绍一、概况发达国家车用柴油机为达到欧IV排放标准，主要采用以下两种技术路线：1.依靠发动机缸内措施减少NO X的生成（主要是废气再循环EGR），再采用过滤及氧化催化型后处理装置降低排气中的PM（例如氧化催化转化器DOC、微粒氧化转化器POC、微粒过滤器或捕集器DPF，以及由此衍生的连续再生微粒捕集器CRT（DPF+CR）、催化碳烟过滤器CSF等，这些装置还可以纵使使用，如DOC+DPF、DOC+CRT、DOC+CSF等。
）2.依靠发动机缸内措施减少PM的生成，再采用还原催化型后处理装置降低排气中的NO X（例如选择还原催化转化器SCR、NO X吸附LNT、NO X存储催化转化器NSC等）。
国外不同国家或地区根据其不同的国情和要求，针对不同车型有不同的选择。
就重型车而言，美国、日本主要采用第一种技术路线，而欧洲则以第二种路线为主。
在轻型车领域，则普遍倾向第一种技术路线。
我国也需要根据我国的国情和要求，进行具体的分析和选择。
考虑到我国石油资源紧缺，节油至关重要、代含硫量燃油的普及进展较慢、发动机配车功率裕度相对较小，平均排温较高、Pt、Rh等贵金属紧缺、尿素与柴油价格相差较大等因素，还考虑使用SCR技术可使燃气中残余NO2份额较小，因而对重型车而言经二种技术路线较为合理。
而轻型车则受到负荷相对较轻，平均排温相对较代、且车上布置空间较紧，对价格和使用成本更为敏感等因素的制约，以采用第一种技术路线为宜。
目前在国IV柴油机的研发进程中，我国排量较大的重型和中型柴油机生产企业实际采用的均是第二种技术路线，而排量较小的轻型车用柴油机则主要考虑第一种技术路线。
至于下一步要达到国V以至欧VI排放标准，则除了要对缸内措施和后处理进行进一步的和完善外，可能还需要多种处理装置的组合使用。
二、选择还原催化系统（SC R）介绍（一）现状及技术特点1、80%的欧洲卡车在欧IV阶段采用的是SCR技术策略，而欧V和欧VI也是延续更完善的SCR技术策略。
国四路线及识别
国家产业政策调整 和相关法规要求
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2015年1月1日起 柴油汽车产品实施国四排放
建百年重汽 创世界王牌
一、概述
柴油汽车产品实施国四排放执行相关标准： 1、排气污染物（柴油） 1）N1类车（最大总质量小于等于3500kg）执行标准：GB18352.3-2005 2）N2、N3类车（最大总质量大于3500kg）执行标准：GB17691-2005 2、可见污染物（柴油）执行标准：GB3847-2005
▪ 4NH3+ 3O2->2N2+6H2O
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建百年重汽 创世界王牌
SCR系统由催化消声器、计量喷射泵（Urea Dose System）、添蓝罐、添蓝 喷嘴、压缩空气滤清器、后处理控制单元（DCU）及相应管路和线束构成。
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建百年重汽 创世界王牌
SCR系统工作原理及构成
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建百年重汽 创世界王牌
一、概述
▪ 2014年4月14日工信部下发（工信产业[2014]第27号）文，规 定从2014年12月31日废止适用于国家第三阶段汽车排放标准 （以下简称国三）柴油车产品《公告》。2015年1月1日起国三 柴油车产品将不得销售，柴油汽车产品全面实施国家第四阶段 汽车排放标准（以下简称国四） 。
五、使用国四车型的注意事项
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建百年重汽 创世界王牌
1、国四发动机一般采用的技术路线
▪ 目前发动机厂普遍采用的国四技术路线有：
①共轨+SCR ②共轨+EGR+DOC+POC ③共轨+EGR+DPF或PFC ④电控单体泵+SCR ⑤电控单体泵+EGR+DOC+POC ⑥电控单体泵+EGR+DPF或PFC
国四排放技术路线
国IV排放标准是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。
国四标准比国三对NOX和PM要求更为严格。
在国四时代也有两种主要的升级方案，一类是通过使用选择性催化还原(SCR)技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；还有一类是通过微粒捕集器（DPF）或微粒催化转换器（DOC），针对燃烧产生的微粒进行处理的EGR(废气再循环)技术。
1.原理不同：EGR的工作原理是少部分废气经EGR阀进入进气系统，将一部分排气循进气管与新鲜空气混合后进入汽缸燃烧，废气中的CO2可以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量，同时，对于产生的PM（固体微粒）则通过DPF（微粒捕集器）或DOC等后处理方法过滤掉。
SCR相比EGR采用废气减少NOX产生的环境，SCR则更多的把功夫做在后头。
首先通过调整喷射软件及其它措施，在发动机汽缸内让其充分燃烧，使本机PM排放达到国四。
对于产生的NOx，在车辆的排气系统中加上一套电控尿素喷射系统，通过“选择性催化还原”过程，将废气中的NOx转化成氮气和水排出车外。
2.结构区别：SCR技术结构相对更加简单，只需在发动机的基础上建立，需要增加一套尿素还原剂的系统，并且需要定期添加尿素水溶液。
相比之下，EGR发动机则少了这方面的麻烦，不需要添加任何东西。
不过，EGR发动机的温度对于燃烧的排放物影响较大，为了保证正常的EGR温度，在长途运输的车辆上必须装配大流量、高效的冷却系统。
这对于中国目前平头载重车驾驶室设计来讲，也是个严重的考验。
3.对燃油的要求为了达到更清洁的排放，发动机当然也要使用更为洁净的燃油。
这两种系统对于燃油的要求都比较高，尤其是对燃油中的含硫量。
解放国四技术路线介绍
解放国四技术路线介绍为满足全国不同地区的需求，解放在实现国四中采用了多种技术路线：1、电控共轨+SCR2、电控单体泵+SCR3、电控单体泵+EGR+POC电控共轨+SCR技术路线在国四车型上应用最广泛，解放的CA6DL/CA6DM2机型以及国内大多数厂商采用的都是这条技术路线。
大柴道依茨在电控单体泵的应用方面经验丰富，已经成功开发了道依茨FEUP系统（F一汽；E电控；U单体；P泵）。
解放道依茨系列/CA6DL系列/6DM系列发动机就采用了电控单体泵+SCR以及电控单体泵+EGR+POC两条技术路线。
除了上述的技术路线外，解放针对国四车型还有电控共轨+EGR技术路线，但并未进行推广。
目前市场上的解放国四产品的技术路线以电控+SCR技术为主。
●电控共轨+SCR路线燃油经济性高电控共轨系统+SCR路线在解放J6P牵引和载货车以及锡柴J6M匹配车型上应用，这条技术路线有以下特点：1、节油。
奥威发动机（四气门+博世共轨）与解放体系节油的整车匹配，油耗可以达到了行业最低。
2、颗粒转化率高。
燃烧过程中无需专门针对颗粒物后处理。
3、必须在柴油机上应用消耗品车用尿素。
尿素与柴油的消耗量一般为5%，可以在解放服务站和备用品站购买。
4、电控共轨+SCR系统车型的购车成本较高，根据目前投放市场来看，这条技术路线的国四车型比国三车型贵3.5万元左右。
●电控单体泵+SCR路线适应全国各地不挑油电控单体泵系统+SCR路线在解放J6P自卸车以及与道依茨J6L/J6M匹配车型上应用，这条技术路线有以下特点：1、节油。
一缸一泵+电控技术+锡柴和道依茨+解放体系节油的整车匹配能达到省油效果。
2、不挑油。
对中国复杂油品的特殊情况适应性很强，到目前来看解放的所有道路试验车采用国三柴油暂无不良反馈。
3、单体泵成本低，购车成本适中。
单体泵即使出现故障，单只跟换成本只在每只400元左右，相比共轨它的维修费用更低。
4、必须使用车用尿素。
●电控单体泵+EGR+POC路线易被硫腐蚀无需添加尿素目前应用EGR+POC路线的柴油机购车成本较低、体积较小，而且EGR技术无需使用添加尿素，比较方便。
轻型车用柴油机应用电控组合泵国四排放技术路线PPT课件
2010. 11.5
国四排放技术研讨会
1
主要内容
• 背景
• 国外柴油机的欧IV解决方案 • 威特建议的轻型车用柴油机国四技术路线 • 为什么选择电控单体泵 • 电控组合泵WP1 介绍 • 威特为迎接国四而做的准备 • 结束语
国四排放技术研讨会
2
背景
国四排放技术研讨会
10
国四方案的具体配置建议
• WP1 电控组合泵系统
• EGR 冷却器
• EGR 控制阀
（直流电机驱动）
• 电控进气节流阀 （ 直流电机驱动）
• 具有阶梯状边缘的燃烧室
• 小流量P型喷油器
• 控制机油耗措施• DOC或PO Nhomakorabea后处理器
国四排放技术研讨会
11
国三机起始点 经冷却的EGR 提高喷射压力 燃烧优化 机油耗控制 DOC/POC
➢ 喷射压力高 ➢ 喷射规律合理 ➢ 可灵活调节喷油定时和喷油量 ➢ 燃油适应性好
• 适应的转速范围超过传统的电控单体泵 • 具有与机械式直列泵相似的尺寸和接口，便于在现有的发动机上应用 • 维修便利 • 非常有竞争力的价格
国四排放技术研讨会
8
威特选择国四技术路线的准则
国内轻型车用柴油机的某些特点：
• 仅有少数产品引进的产品技术水平较高，如VM等机型，但价格高达3万元 以上,难以为多数用户接受
• 其余大部分机型仍停留在上世纪70-80年代的水平，主要用于商用车，其 性能指标较低，两气门设计，功率密度 <30kW/L，价格太低，其中一些 自然吸气机型的价格不过6-7千元
策略A
• 电控高压共轨系统/电控泵喷嘴/电控单体泵 (>160MPa) • 带有冷却器的废气再循环系统 • 优化燃烧 • 氧化催化后处理器 (DOC)＋颗粒物捕捉器 (DPF)* * 若燃油喷射压力足够高或喷射规律先进，可不用DPF
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国IV排放标准是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通过更好的催化转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用，控制和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。
国四标准比国三对NOX和PM要求更为严格。
在国四时代也有两种主要的升级方案，一类是通过使用选择性催化还原(SCR)技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；还有一类是通过微粒捕集器（DPF）或微粒催化转换器（DOC），针对燃烧产生的微粒进行处理的EGR(废气再循环)技术。
1.原理不同：
EGR的工作原理是少部分废气经EGR阀进入进气系统，将一部分排气循进气管与新鲜空气混合后进入汽缸燃烧，废气中的CO2可以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量，同时，对于产生的PM（固体微粒）则通过DPF（微粒捕集器）或DOC等后处理方法过滤掉。
SCR相比EGR采用废气减少NOX产生的环境，SCR则更多的把功夫做在后头。
首先通过调整喷射软件及其它措施，在发动机汽缸内让其充分燃烧，使本机PM排放达到国四。
对于产生的NOx，在车辆的排气系统中加上一套电控尿素喷射系统，通过“选择性催化还原”过程，将废气中的NOx转化成氮气和水排出车外。
2.结构区别：
SCR技术结构相对更加简单，只需在发动机的基础上建立，需要增加一套尿素还原剂的系统，并且需要定期添加尿素水溶液。
相比之下，EGR发动机则少了这方面的麻烦，不需要添加任何东西。
不过，EGR发动机的温度对于燃烧的排放物影响较大，为了保证正常的EGR温度，在长途运输的车辆上必须装配大流量、高效的冷却系统。
这对于中国目前平头载重车驾驶室设计来讲，也是个严重的考验。
3.对燃油的要求
为了达到更清洁的排放，发动机当然也要使用更为洁净的燃油。
这两种系统对于燃油的要求都比较高，尤其是对燃油中的含硫量。
EGR对燃油中的硫比较敏感，参与燃烧后形成的SOx 与水蒸气会形成酸性腐蚀物，会引起发动机内部的增加腐蚀磨损，对发动机有着比较大的杀伤力。
对于SCR系统而言，SCR系统中，废气中的硫将会导致催化剂的活性下降，产生不可再生反应，从而排放不达标。
考虑到成本以及技术等问题，目前国内主流柴油机生产企业更多的将目光转向了SCR，将其作为未来国内柴油机排放继续升级的主要技术方向。
SCR控制系统升级
SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制，尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配，在保证降低NOx的同时，不能超过份量。
尿素的喷人量过少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷人量过多，则会使多余的氨气排入大气，导致新的污染。
所以，必须有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度尿素喷射装置。
催化转换器安置在排气气流当中。
它的外表与消声器很像，只是明显大一些。
在很多情况下，该催化转换器就安装在消声器中。
在温度较低（-11℃）的情况下，尿素水溶液会结冰，也使其在寒冷地区的推广使用受到限制，但可以通过加热措施来解决。
尿素溶液
在SCR系统中，最重要的就是还原剂——尿素溶液了。
有人想这个尿素溶液是不是可以用我们常见的尿素化肥兑水就可以了呢？当然是不可以的，这里的尿素溶液其实是农用尿素提纯后形成的，呈淡蓝色液态的，在卡车上需要一个单独的容器来存储，尿素溶液中不可再添加水和柴油了。
车用尿素溶液也有着不同的叫法，在欧洲被成为Adbule，而在北美则被成为DEF，"Diesel Exhaust Fluid"的缩写，中文直译为“柴油机排放处理液”。
当发动机开始工作后，ECU根据柴油机的工况、催化器温度和环境状态来精确计量尿素溶液的喷射量。
尿素溶液被喷射到排气管中，与柴油机排气进行均匀混合并进行化学反应，净化排气。
尿素的消耗量比较低，满足欧IV标准的消耗量大约是燃油消耗的3.5%，满足欧V标准大约是燃油消耗的5%。
当尿素罐内没有尿素后，发动机的排放就不会达标，车辆的自动诊断系统也会报警，提醒司机及时添加。
1.整车价格上升。
排放标准的升级带来的首先就是成本的增加，对于SCR车型而言，由于多了一套尾气后处理系统，购车成本将大幅增长，根据行业的平均水准，国IV车的价格将比国Ⅲ车高3万到5万元，以5万元左右的轻卡作为标准，则该类车终端售价可能上涨60%-100%。
尤其轻卡对于个人散户来说，这样的涨幅恐怕有些难以接受。
也有经销商表示，国IV标准推行后，“商用车的销量起码要减少一半。
”这也从侧面反映了价格上涨对国四车型销售带来的影响。
2.使用成本变化
由于要达到更为严格的排放水平，发动机采用了更精密的控制，对燃油的质量要求也更高了。
广州地区将用粤IV标准用油来代替国III标准用油。
国IV油肯定会比国Ⅲ油贵，此前有媒体预测价格会上涨0.34-0.46元/升，涨幅约5%-6%。
另一项增加的开销就是需要定期添加尿素溶液的价格。
缺少尿素后车辆将无法正常运行，所以就要跟加油站一样，建立足够多的尿素站，但国内几乎没有这样的尿素站及相关的配套设施，如果要大力推广国四标准，国家也需要投入大量的资金进行尿素站的建设。
不过由于国内的这些设备尚不健全，需要更多的时间去消化成本，用户的使用成本现在就还不好说了。
这也就需要国家在政策上面给与补助和引导，毕竟在节能减排两方面都是有着优势的，在市场完善的情况下，用户的使用成本肯定是会减少的。
3.使用变化不大
SCR主要的变化就是增加的后处理系统，发动机主体与国三发动机并没有太多差别。
除了需要添加尿素溶液，用户在使用操作和使用方法是和国三电控发动机基本一致的。
4.维修保养是麻烦
从机械泵升级到电控发动机，修车难成了很多司机反映的问题，更多的电子控制结构不仅让车主遇到问题无法处理，就是到了维修站一些问题也让修理工手足无措。
国四标准后结构会变得更加复杂，并且SCR系统在国内技术发展还不完善，如果出现问题，如何保证能够及时处理，不影响用户行车，这也是一个很大的问题。