第四章柴油机废气净化及后处理.
柴油机排气的净化
课堂练习
• 填空题：
• 1.控制柴油机尾气排放主要是控制（ ）和NO生成。
汽车认识
务需要你了解柴油机排气净化的措施
学习目标
通过本任务学习，应能：
了解柴油机机内净化和机外净化的措施
•
柴油机自问世以来，凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点在各种动 力装置、和车辆上得到日益广泛的应用。车用柴油机主要排放物为PM（颗粒 状物质）和NOx，而CO和HC排放较低。控制柴油机尾气排放主要是控制颗粒物 质PM和NO生成（2_2_4_12_柴油机排气的净化_1.jpg）。
二、柴油机机外净化
•1、氧化催化剂
•柴油机加装氧化型催化转化器是一种有效的机外净化排气中的可燃气体和SOF的 常用措施。
2、柴油尾气过滤材料
• 目前，部分过滤式金属过滤体、堇青石过滤体、碳化硅过滤体和钛酸铝过滤 体在国外都有研究和应用，一般用于轿车柴油车和轻型柴油车的颗粒物控制。
学习小结
柴油机净化措施有防止机油串入燃烧室 、采用柴油电控高压喷射 技术、提高喷油压力和减小喷孔直径 、改进燃烧系统、采用废气 再循环、催化转化器、柴油尾气过滤
• 3、提高喷油压力和减小喷孔直径
• 提高喷油压力和减小喷孔直径可明显地降低PM的排放。
4、改进燃烧系统
•
改进燃烧系统指的是燃烧室的形状、供油系统、进气流动的最佳匹配，既可 改善柴油机性能，又可降低柴油机尾气排放物，尤其是颗粒PM物质的排放。
•5、采用废气再循环（EGR）
•
EGR是将一部分排气导入进气系统中，通过降低燃烧室燃烧的最高温度来降 低NOX的排放。
一、柴油机机内净化
•1、防止机油串入燃烧室
•由于柴油机排放颗粒状物质的相当部分是由串入燃烧室的机油的不完全燃烧造 成的，所以应尽可能地减少串机油量。
柴油机的尾气处理技术
柴油机的尾气处理技术近年来，随着环保意识的逐渐增强，尾气排放问题越来越成为人们关注的焦点。
在所有的机动车中，柴油车的排放量是最高的，因此针对柴油车的尾气处理技术显得尤为重要。
本文将介绍柴油机尾气的成分和危害，并阐述几种主流的尾气处理技术。
柴油机尾气成分柴油机尾气是指排放到大气中的废气，包括氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、颗粒物（PM）和二氧化碳（CO2）等成分。
其中，NOx是柴油车尾气中最主要和最危害的成分之一，它是空气中氮气和氧气在高温下发生反应产生的，它不仅能够致癌，还会对人体的呼吸系统和免疫系统造成影响。
HC是指未燃烧的碳氢化合物，也是柴油车尾气的主要成分之一。
颗粒物主要是由于柴油燃料中的有机物和碳的不完全燃烧产生的固体微粒，其粒径一般在0.25到10微米之间。
二氧化碳虽然并不具有毒性和危害，但是却是温室气体之一，会加速全球气候变暖。
柴油机尾气的危害柴油机尾气排放对人类健康和环境造成了极其严重的影响。
NOx和HC在大气中与氧气反应生成臭氧，臭氧是一种有毒气体，能够引起呼吸系统和眼睛疼痛，甚至引发哮喘等疾病。
PM是导致雾霾和空气污染的罪魁祸首，对人类健康造成极大威胁，如慢性支气管炎、肺癌等疾病。
二氧化碳虽然没有直接的健康危害，但是它会加速全球气候变暖，从而导致严重的气候变化，对人类和地球生态造成巨大损害。
柴油机尾气处理技术目前，尾气处理技术主要分为三类：1.三元催化器技术；2.柴油氧化催化剂技术；3.柴油颗粒捕捉器技术。
1.三元催化器技术三元催化器是一种用于减少污染物排放的催化剂，其主要作用是将NOx、HC、CO等有害气体转化为无害的氮气、水和二氧化碳。
三元催化器由于其较为成熟的技术和良好的效果，已经广泛地应用于汽车尾气处理领域。
2.柴油氧化催化剂技术柴油氧化催化剂技术是将氧化剂注入颗粒捕捉器中，使被捕捉住的颗粒物在足量氧气的气氛下，进行氧化成为较小的固体颗粒，同时在高温下使持续氧化反应，加速固体颗粒和一氧化碳、氢气的氧化，产生的二氧化碳和水分排放到大气中。
柴油机尾气后处理技术基础介绍
柴油机尾气后处理技术基础开发室性能组李兴民 2009.4内容尾气后处理技术简介 柴油机尾气的组成 后处理基础知识 典型后处理布置方案DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理技术简介为什么要采用尾气后处理技术？ 为了满足越来越苛刻的环保法 规要求，仅仅依靠发动机本体 的技术措施已经不能满足法规 的要求，专门针对发动机尾气 采用物理、化学方法进行净化 处理的方法叫做发动机尾气后 处理技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD排放法规2 (8%)cu rve8 (9%) 10 (8%)TorqueFu ll l oa d6 (5%)4 (10%) 75% load12 (5%)5 (5%)3 (10%) 50% lo ad13 (5%)7 (5%)9 (10%)25% load11 (5%)1 (15%) idle250ABCEngine speed100 Torque [%]200501500Engine speed [%]100-5050-1000 0Urban600Rural Time [sec]-150 1200 Motorway 1800DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理主要技术路线DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDOC (Diesel Oxidation Catalyst)DOC的功能 1、降低HC和CO 效率达到85%； 2、去除PM中的部分SOF ，降低PM效率可达10-30%； 3、将NO氧化为NO2 DOC的应用 1、乘用车单独应用，降低HC和CO； 2、与DPF或POC连用，提升再生温度，NO2氧化C颗粒； 3、作为SCR系统前级，调整NO和NO2比例DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDPOC (Particulate Oxidation Catalyst) POC的功能 降低PM排放，过滤效率50% POC的优点 1、没有堵塞的风险 2、完全被动再生（CRT），不 需要ECU控制，不需要额外 设备 3、装车尺寸小，易于布置 POC的缺点 1、要求低含硫燃油 2、相对于DPF转化效率低DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDPF (Diesel Particulate Filter)DPF的功能 降低PM排放，过滤效率90% DPF技术的难点在于再生技术 主动再生： 燃烧器再生 HC+DOC再生 电加热再生（应用工程机械） 被动再生 CRT再生技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDSCR (Selective Catalytic Reaction)在排气管中喷入尿素作为还原剂 催化器保证化学反应速度及还原反 应的选择性 有利于改善油耗 欧洲卡车欧4的主流技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD柴油机尾气的组成21% 78%DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD典型柴油机颗粒的来源可溶性有机物39%SOF (soluble organic fraction)颗粒物柴油（66%）润滑油（34%）可溶润滑油（29%）不可溶润滑油（10%）干碳烟soot （43%）硫酸盐SO4.nH2O （13%）可溶燃油（10%）柴油机颗粒的组成柴油机颗粒是由固体碳烟，在碳的外面吸收了一层可溶于有机物的碳氢化合物和可溶于水的硫酸盐三部分组成颗粒物大小分布典型发动机不同转速负荷颗粒物组成碳氢化合物的蒸发特性蒸发温度分子中碳原子数碳氢化合物的蒸发特性主要取决于碳原子数注意的问题在排气管道中SOF成分通常为气态，在测量时需要冷却到52 ℃，只有碳原子数小于5的有机物为气态，其余成分为液态附着在碳粒表面。
柴油机废气过滤解决方案
柴油机废气过滤解决方案柴油机被认为是热效率最高的内燃机，所以在全世界被广泛地应用在重型车辆上。
然而，随着人们日益关注柴油机废气对大气质量的危害，汽车和发动机制造商不得不开发有效的解决方案来抑制排放。
由于发动机的排量和驱动方式不同，现在有几种技术被应用在这个行业来处理柴油机废气中的颗粒物质和有害气体。
柴油机的发展趋势柴油机在重型车辆和非道路车辆上的广泛应用已经有很长时间，近期在欧美市场上应用柴油机的客车和轻型卡车激增。
这种增长部分是由于油价上涨刺激了对高效率柴油机的需求。
然而，伴随着柴油机数量的增长，人们也越来越关注其排放的废气对空气质量的影响。
废气中的污染气体如碳化物、氮化物(NOX)和颗粒物质被认为是危害健康的主要污染物。
排放法规的发展趋势欧美制定干净空气法规的机构采用柴油机排放标准中要求，使用颗粒物过滤器来满意颗粒物的排放限制。
欧洲的新排放法规中，颗粒物和氮化物的排放量比目前的标准少三分之一。
目前柴油机排放后处理的技术措施柴油机的排放物主要包括气体排放物，如CO、CO2、NO、NO2和颗粒排放物，包括碳和碳氢化合物。
CO和碳氢化合物的去除柴油机催化氧化转化器(DOC)被用来氧化排气气流中的污染气体，它可以和消音器集成在一起。
在很多封闭曲轴箱柴油机中，NOX、HC和有毒有害气体被直接重新引入进气系统再次燃烧，而不是排到外界污染大气环境的。
NO和NOX的去除选择性催化系统(SCR)能够通过在废气中喷洒尿素或者氨水，将NOX的排放削减60-90%。
然而，由于储存空间的需要，只能用在大型发动机上。
细长的NOX催化器(LNC)与选择性催化系统(SCR)类似，不同的是，LNC向柴油机废气中喷的是柴油而不是尿素。
废气再循环(EGR)设备将发动机废气的一部分送回发动机，降低燃烧温度的峰值，从而削减NOX的排放。
废气再循环设备已被用于码头机械、建筑设备和公路车辆发动机上。
该项技术能将NOX的排放削减40-50%。
柴油机废气净化技术研究
柴油机废气净化技术研究一、柴油机废气的危害在传统的柴油机上使用的燃料是含有高硫的石油燃料，而这种高硫燃料在燃烧的时候会产生大量的废气和有害物质。
这些废气包括氧化氮、二氧化硫、颗粒物等，对环境和人类健康产生巨大的威胁。
二、柴油机废气净化的技术1.氮氧化物（NOx）净化技术氮氧化物是柴油发动机排放废气中最主要的成分之一，它是一种无色的气体，但是会对环境和人体健康产生很大的影响。
对于氮氧化物的净化，目前比较成熟的技术有选择性催化还原技术（SCR）和氧化还原技术（LNT）。
2.颗粒物净化技术颗粒物是柴油发动机排放废气中的另一种主要成分，它是一种极微小的颗粒，直径一般在几十纳米到几百纳米之间，与人体健康的危害极大。
对于颗粒物的净化，目前比较主流的技术有汽车颗粒物捕集器（DPF）和电子静电净化器（ESP）。
三、SCR技术的原理和优缺点1.SCR技术的原理SCR技术是一种选择性催化还原技术，它主要是通过将氨气（NH3）或尿素（CO（NH2）2）注入到废气中，使它和NOx反应生成无害的氮气（N2）和水（H2O）。
2.SCR技术的优点SCR技术具有高净化率、高反应效率、不影响发动机的运行以及适用于各种应用的优点。
此外，由于效率高，SCR技术可以减少柴油机废气排放的数量。
3.SCR技术的缺点SCR技术的主要缺点是需要使用额外的催化剂和尿素等清洁剂，造成了成本的增加和操作的一定限制。
四、DPF技术的原理和优缺点1.DPF技术的原理DPF技术是一种汽车颗粒物捕集器，它主要是借助过滤网的作用，将柴油发动机排出的颗粒物捕集起来。
在DPF的过滤网中，通过一系列的化学反应，可以让颗粒物附着在过滤网中。
2.DPF技术的优点DPF技术具有净化率高、可逆性强、维护成本低、使用寿命长等优点。
此外，DPF技术采用的是物理捕集的方式，不像SCR技术需要使用清洁剂，因此对使用者来说更加方便。
3.DPF技术的缺点DPF技术的主要缺点是对于发动机的运行有一定的影响，会增加排气管的阻力，使发动机的功率下降。
[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术
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[尾气处理技术论文]柴油机尾气后处理技术尾气处理技术论文篇一减少汽车尾气与污染净化处理技术的探讨摘要:汽车作为现代化交通工具,给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时,可是它的尾气排放物,给大气环境造成严重污染。
汽车尾气排出的污染物,给予人类赖以生存的大气环境带来了严重的污染。
因此,必须采取有效措施,减少或者消除汽车尾气的排污量,是本文与大家共同研究与探讨的一个重要课题。
关键词:尾气净化处理;燃有改用;净化处理措施一、汽车燃油的改用二、汽车尾气的净化处理技术(一)汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量:(1)减少喷油提前角。
减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度,使NO某的生成量减少。
(2)改善喷油器的质量,控制燃烧条件,可使燃料燃烧完全,从而可减少CO、HC和煤烟。
(3)调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少CO、CH和煤烟的生成。
(二)发动机外部尾气净化措施:(1)采用催化剂:将CO氧化成CO2,HC氧化成CO2和H2O,NO某被还原成N2等。
采用的催化剂有氧化锰-氧化铜;氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。
它们都可以净化CO、HC。
催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。
(2)水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可支队粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。
(三)发动机内部净化处理措施:(1)正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。
(2)排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。
(3)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。
(四)加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染。
柴油车后处理净化技术分析
柴油车后处理净化技术分析摘要：人类在认识到汽车尾气排放污染物的危害之后，就不断的探索新的方法来改善汽车排放性能。
其中美国、日本和欧洲各国还最早建立了严格的排放法规，这更促进了相关技术的革新。
我国对汽车尾气排放控制的研究起步较晚，与发达国家的差距较大。
他们开发和使用的各项技术对我们的研究有一定的参考价值。
从我国的国情出发，从环境保护的源头出发，研究和探讨符合我国的环保措施。
为了减少汽车尾气污染物的排放，我们根据各种污染物的生成机理和影响因素出发，采取相应的改善柴油机后处理净化技术，对于改善汽车尾气污染物的排放有重要意义。
关键词：柴油车后处理净化1 柴油车后处理净化概述随着柴油机在汽车中的应用日益广泛以及排放法规日趋严格，在对柴油发动机进行机内净化的同时，必须进行后处理净化。
机内净化措施有效的降低了微粒排放，但由于一是润滑油的消耗只能减少到一定的程度，任何一种发动机不可能不消耗润滑油，二是机内净化主要以油气充分混合为目的，如高压喷射技术对大微粒的减少是以增加细小微粒数量为代价，而细小微粒对人体和环境的危害更大，三是降低微粒与降低 nox之间存在一定的矛盾。
因此仅仅依靠机内净化技术是不够的，必须同时采取机外净化技术。
国内外研究的微粒机外净化主要有等离子净化、静电分离、溶液清洗、离心分离及微粒捕集器等（1）等离子净化技术：可同时降低柴油机排气中的多种有害成分。
柴油机排气中的有害成分经过等离子反应器，会发生复杂的化学反应，其中no 很容易氧化成no2 。
由于no2 有很强的氧化性，在柴油机排气温度下就可将碳烟微粒氧化成碳的氧化物，从而降低污染。
（2）静电分离技术：是用电场对排气微粒进行静电吸附，达到微粒净化的目的。
虽然柴油机排气微粒整体上呈电中性，但是85%左右的微粒都为带电粒子，每个带电粒子有1-5个基本正电荷或负电荷。
在排气通道中建立高压强电场，排气气流流过电场时，带电粒子分别被异性电极吸附。
静电捕集技术的主要问题是设备体积大、结构复杂、成本高，且气流流速对静电捕集效率的影响较大。
农用柴油发动机废气的形成及净化
农用柴油发动机废气的形成及净化摘要：从农用柴油发动机废气的成分、有害成分的成因及进气燃烧系统、燃油喷射系统、废气后处理等几方面综述了降低柴油机排气污染物的技术措施和控制对策。
关键词：农用柴油发动机废气成因净化发动机排出的废气中，除C02、H2O、N2和过量的O2为无害成分外，还包含有若干种有害成分，主要是一氧化碳（CO）、各种碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx），还有少量的硫化物（SO2等）、炭烟及臭味等。
这些有害成分会污染大气，对人体健康和动植物的生长也会造成严重的危害。
CO被吸入人体后，会阻碍血液对氧气的输送，造成人体缺氧窒息。
SO2遇水发生作用形成硫酸，具有强烈的腐蚀性，刺激人体呼吸系统黏膜和眼睛。
柴油机燃烧后，碳和氢反应生成多种碳氢化合物，它们是具有强烈气味的物质，能刺激黏膜，有的还有致癌作用。
NO在空气中能氧化为NO2，NO2有强烈的刺激性气味，对肺部有刺激性作用和毒性。
NOx在强烈的阳光照射下，会发生光化学反应，形成光化学烟雾，对动植物具有很大的毒性。
有机铅化合物对人体组织细胞有强烈的毒性，而且影响时间很长。
炭烟颗粒直观上污浊空气，影响视野，在颗粒表面和空隙内还附着有多环芳香烃等具有致癌作用的物质。
1 废气中有害成分的成因在柴油机的排气中，常会有白色、蓝色或黑色等不同颜色的烟，其中含有炭粒和油雾。
据试验分析，白烟是由柴油和润滑油颗粒（1 μm以上）形成，蓝烟是由更细的液体微粒（0.4 μm以上）形成。
由于这些柴油和润滑油的微粒未经燃烧，或只经过热裂解和部分燃烧，往往含有醛类、过氧化物及多环芳香烃等成分，带有难闻臭味，刺激眼睛，甚至有致癌作用。
这两种烟往往是在启动、低温条件下由于雾化不良、燃烧室壁过冷、燃烧室气流过强或混合气过稀使燃烧缓慢滞后所致。
黑烟是由废气中含有石墨结晶（炭黑）所致，粒度在0.5 μm以下。
黑烟的生成一般经历炭核生成、各种成分在炭核表面凝聚逐渐使微粒尺寸加大、微粒再聚合成串等几个阶段。
柴油发动机排气净化的措施及效果探讨
柴油发动机排气净化的措施及效果探讨【摘要】柴油机自身拥有非常显著的可靠性与动力性，并且被广泛运用在各种机械装置当中。
本课题从柴油发动机排气净化前处理、机内净化处理以及净化后处理三大方面对柴油发动机排气净化的措施及其效果进行了探究。
【关键词】柴油机；发动机；排气净化0.引言在各种机械装置中，柴油机得到了广泛的运用。
因此，对柴油发动机排气净化措施及其效果进行探究便显得尤为重要。
就目前而言，柴油发动机排气净化的有效策略主要表现在三大方面：其一是利用柴油发动机排气净化前处理技术；其二是利用机内净化处理；其三是利用净化后处理技术[1]。
并且充分利用这三方面的处理技术均能够让柴油发动机的排气净化取到优良的效果。
下面笔者便从这三大方面对柴油发动机排气净化的措施及效果进行探讨。
1.柴油发动机排气净化前处理技术柴油发动机排气净化前处理技术主要分为两大类，其一是改进燃料，其二是运用增压以及中冷技术。
1.1改进燃料在改进燃料方面，可以用钡盐消烟作为添加剂以及将进气管喷水运用在直接喷射式柴油机上。
其中，钡盐消烟添加剂的消烟效果是否良好主要看燃料里的钡的体积分数的高低。
根据研究得出，在钡的添加量处于1克每升燃油的情况下，碳烟浓度的降低效率可以达到50%到70%。
并且，不同种发动机所采用钡盐消烟添加剂的效果也有所不同。
另外，还可以在直接喷射式柴油机上使用进气管喷水，使用后其效果尤为显著。
有效数据显示，使用进气管喷水，在喷水量与燃油量均等的情况下，功率损失显得非常小，仅有3%。
当然，使用进气管喷水也存在一定的缺陷，主要表现为在喷水的时候，会增加气缸的腐蚀，并且喷水量需要根据功率的高低进行调节。
1.2增压与中冷技术使用增压与中冷技术的目的就是为了提升柴油机的功率、让燃油得到充分有效的利用以及让有害排放气体能够有所降低。
柴油机使用的增压设备是进气涡轮，使用之后不但能够提升进气的压力，还可以有效制约一氧化碳的产生[2]。
另外，在增压过程中充分融合中冷技术也显得尤为重要。
柴油机尾气排放净化技术最终稿
柴油机尾气排放净化技术最终稿柴油机尾气排放净化技术最终稿随着人们对环境保护和空气质量的重视，柴油机尾气排放成为了一个备受关注的问题。
柴油机尾气中含有大量的氧化物、热力学不稳定物质等有害物质，对空气和人类健康造成严重影响。
因此，尾气排放净化技术的研究与开发成为了当前汽车工业发展的热门领域。
近年来，柴油机尾气排放净化技术得到了长足发展。
以下是一些主要的净化技术。
1. 柴油机氧化催化净化技术柴油机氧化催化净化技术是把氧化催化器放置在柴油机排气系统中，将柴油机尾气中的一氧化碳、氢气和有机化合物转化为CO2和水蒸气。
氧化催化器是清洁柴油车辆的常见设备，但其无法净化氮氧化物。
2. 选择性催化还原（SCR）技术选择性催化还原技术主要是针对氮氧化物的净化。
SCR系统使用尿素水解产生的尿素、氨气和氧来作为还原剂，在柴油机排放的废气中加入尿素水解产生的氨气，通过催化剂的氧化作用将氮氧化物转化为无害的氮和水蒸气。
SCR技术可以高效地净化氧化物，但需要额外添加尿素等物质。
3. 柴油颗粒过滤器（DPF）技术柴油颗粒过滤器技术是一种可以对柴油机排放的颗粒物进行过滤的技术。
DPF的主要作用是使废气中的黑烟、颗粒物等污染物通过降压和空气动力学效应沉积在滤芯中，通过定期清洗滤芯将污染物排放。
4. 可燃性有机化合物和氮氧化物的吸收和分解技术这种技术用吸附材料在柴油机废气中捕获有害化合物，包括可燃性有机化合物和氮氧化物。
处理流程包括物理吸收和化学反应吸收等方法。
吸附剂可以定期替换和回收，通过不断更新吸附剂来使废气排放更合格。
总的来说，柴油机尾气排放净化技术的研究和发展，对减少柴油机造成的环境和健康影响具有关键意义。
技术聚焦于降低柴油车车辆的二氧化碳、氮氧化物、颗粒物和其他二次污染对环境的威胁，并且不断寻求更加环保且具有成本效益的方法。
在未来，人们应当继续进行、推行和改进这些柴油机尾气原理，以减少对人体、动植物以及环境地球造成的不良影响，使我们的未来地球得以更加健康而美好的生存。
柴油机的废气后处理技术
柴油机的废气后处理技术柴油机是目前普遍使用的动力设备之一，它的高效、可靠、经济的特性受到广泛的赞誉。
但是，与此同时柴油机所释放的废气也成为了环保问题的一大难点。
废气中的有害物质对环境和人体健康带来了很大的危害，需要进行严格的控制和治理。
因此，柴油机废气后处理技术的研究和实际应用已经成为了当前重要的研究领域之一。
一、柴油机废气处理的现状1．柴油机废气污染的主要成分柴油机废气中有害成分的主要包括：氮氧化物（NOx）、固体级颗粒物（PM）、未燃烧氢碳化合物（UHC）、一氧化碳（CO）等。
2．柴油机废气排放标准柴油机废气排放标准是国家对柴油机废气排放进行规范的一个重要指标。
根据《柴油机污染物排放标准》的规定，柴油机废气排放标准分为国〇、国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ和国Ⅵ七个阶段，分别相应限制了废气种类和排放的污染物。
3．柴油机废气后处理技术的主要类型在对排放柴油机废气进行治理时，通常采用两种处理方式：一是通过化学反应丰富废气中的氧气和污染物，从而将废气中的有害物质转化成无害物质。
常见的处理技术有：选择性催化还原（SCR）、选择性催化氧化（SCO）、颗粒物捕捉（DPF）等；二是通过物理过滤的方式捕捉废气中的颗粒物和烟雾，从而将有害物质从废气中去除。
这种处理技术有常见的电子烟雾（ESP）技术。
二、柴油机废气后处理技术的研究与发展1．颗粒物捕捉技术颗粒物捕捉技术是一种通过物理过滤的方式捕捉烟雾和颗粒物的处理技术。
与其他处理技术相比，颗粒物捕捉技术具有更高的适用性和良好的稳定性，这是因为它所过滤的物质只包含了颗粒物。
颗粒捕捉器使用具有特殊网址的材料，将烟雾和颗粒物过滤掉，从而将它们从废气中去除。
这种处理方式适用于低逸出的排放限制，具有设备体积小、结构简单、运行寿命长等优点。
2．选择性催化还原（SCR）技术选择性催化还原（SCR）技术是一种化学反应的小器件，它在柴油机废气处理中有着广泛的应用。
技术利用像铜铁等催化剂，协助废气中的氮氧化物和氨水发生反应，将它们转化为亚氮化物和水。
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。
柴油机尾气后处理技术基础介绍
柴油机尾气后处理技术基础介绍柴油机尾气后处理技术是为了减少柴油机尾气排放中的有害物质，以达到减少环境污染和保护人体健康的目的而采取的措施。
在柴油机燃烧过程中，会产生一系列的有害物质，如一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等。
这些物质对大气环境和人体健康都有一定的危害。
颗粒物捕集技术是通过将颗粒物捕获并固定在滤芯或SCR催化剂上，从而减少颗粒物的排放。
常见的颗粒物捕集技术有静电捕集器、陶瓷滤芯和SCR滤芯等。
氮氧化物还原技术主要有选择性催化还原（SCR）技术和非选择性催化还原（SNCR）技术两种。
SCR技术是通过在柴油机尾气中注入尿素溶液，在SCR催化剂上发生化学反应将氮氧化物还原为无害物质，如氮气和水。
SNCR技术是将尿素直接喷射到燃烧室中，在高温条件下发生还原反应。
一氧化碳氧化技术主要是通过在柴油机尾气中引入氧气，利用催化剂将一氧化碳氧化为二氧化碳。
常用的一氧化碳氧化催化剂有铂、钯和铑等。
碳氢化合物氧化技术主要是通过在柴油机尾气中引入氧气，利用催化剂将碳氢化合物氧化为水和二氧化碳。
常用的碳氢化合物氧化催化剂有铂、钯和钨等。
氯化物捕集技术是通过在柴油机尾气中使用氯化剂捕获氯化物，从而减少氯化物的排放。
常见的氯化物捕集技术有氯化铂、氯化铜和氯化钾等。
除了以上几种基础的尾气后处理技术外，还有其他的一些新型尾气后处理技术，如氧化脱硝（DeNOx）、颗粒物氧化（POx）、低温氧化（LT-Ox）和催化还原燃烧（CRC）等。
这些技术在柴油机排放控制中发挥了重要作用，并逐渐得到了广泛应用。
需要注意的是，柴油机尾气后处理技术的效果和性能不仅取决于技术的选取，还与操作和维护的方式密切相关。
因此，在使用和维护柴油机尾气后处理设备时，需要遵循相应的操作规范，并进行定期的检查和维护，以保证其正常运行和有效排放控制。
柴油发动机排气净化措施及其效果分析
和Ｃ Ｏ的生成。当增压 而不带 中冷器时 ，由于进气
温度较高 ， 提高了最高燃烧温度 ，反而使 Ｎ 比 Ｏ的
排放 ｇ（Ｗ ・）增 加 。 因此 ，只有 当增压 带 中冷 器 ／ｋ ｈ
隔式燃烧室的 Ｈ Ｃ和 Ｃ Ｏ排放量较低 ，但分隔式燃 烧室的经济性差 ，燃油消耗功率 比直喷式高 ５ ％一
柴油发动机排气净化后处理控制技术主要有 吸 附滤清和催化反应两种方法。催化转换技术只适合 于使用低硫的柴油燃料 ，否则 ，催化剂会将排气 中
的 Ｓ ： 化为 ｓ ０ 氧 Ｏ ，生 成 酸雾 或 固态 硫 酸 盐 微 粒 ， 额 外 地 增 加 微粒 物 的 排放 量 ［ 由于 柴 油机 的排 放 ７ １ 。
泡沫 陶瓷属 于 体 内过 滤式 ，而蜂 窝 陶瓷 则属 于 表 面
过 滤 式 。在 过 滤 过 程 中 ，微 粒 被 吸 附 在 介 质 的 表 面 ，随后 。最 初沉 积下 来 的微 粒 团本 身也参 与 对微
粒 的过滤 捕集 。
ｇ ｋ ｈ） ／（ｗ・
不喷 水
水 ／油 ＝１ ２ ／ 水 ／油 ＝１ １ ／
１％ 。 Ｏ
进气空 气冷 却 时 ，才 能使 Ｎ 的排 放浓 度下 降 ， Ｏ
Ｎ Ｏ 的排放随增压压力的提高而降低［ ６ １ 。采用增压技
术能弥补由于采用其他净化措施而带来的功率损失 和烟度升高 。例 如 当采用 推迟喷油 的措 施来 降低
Ｎ 排 放 量 时 ，易 引 起 Ｃ Ｏ和 Ｈ Ｃ升 高 ，此 时 配合 采用 增 压加 中冷 器 的措 施 ，就能 取得 较 好 的综 合性 能指标 。 ３ 柴油 发动机 排气 净化 后处 理技 术
１ 采用陶瓷材料 ． ６ 使用活塞项 、缸套等零部件可提高燃烧室的绝 热效果 。降低柴油机的燃油消耗量和排放污染 。另
国ⅵ柴油机后处理结构
国ⅵ柴油机后处理结构柴油机的后处理结构是指对柴油机排放物进行处理的系统，旨在减少对环境的污染。
它是柴油机系统中至关重要的一部分，对于保护环境和人类健康具有重要意义。
一、废气再循环系统（EGR）废气再循环系统是柴油机后处理结构的重要组成部分之一。
它通过将一部分废气重新引入到燃烧室中，降低燃烧温度，减少氮氧化物（NOx）的生成。
这种系统可以有效地减少NOx的排放，降低空气污染。
二、颗粒捕集器（DPF）颗粒捕集器是柴油机后处理结构中的另一个关键部件。
它主要用于捕获和减少柴油机尾气中的颗粒物排放。
颗粒捕集器通过滤网结构，将颗粒物捕获在滤网上，然后定期进行再生，将积累的颗粒物烧结或氧化掉。
这种系统可以有效地减少颗粒物的排放，保护空气质量。
三、选择性催化还原系统（SCR）选择性催化还原系统是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物排放的先进技术。
它通过在尾气中注入尿素水溶液（也称为尿素SCR）或氨水溶液（也称为氨SCR），使尾气中的氮氧化物与尿素水溶液中的氨发生反应，转化为无害的氮和水。
这种系统可以显著降低氮氧化物的排放，减少对大气环境的污染。
四、氧化催化器（DOC）氧化催化器是柴油机后处理结构中的另一个重要组成部分。
它主要用于将柴油机尾气中的一氧化碳（CO）和氢气（HC）氧化为二氧化碳（CO2）和水蒸气。
这种系统可以有效地减少一氧化碳和氢气的排放，改善空气质量。
五、燃油添加剂燃油添加剂是柴油机后处理结构中的辅助手段。
它可以通过在燃油中添加特定的化学物质，提高柴油的燃烧效率和清洁性能，减少排放物的生成。
燃油添加剂可以在柴油机运行过程中起到净化燃烧室和减少废气排放的作用。
国ⅵ柴油机后处理结构包括废气再循环系统、颗粒捕集器、选择性催化还原系统、氧化催化器和燃油添加剂等部分。
这些结构通过不同的方式对柴油机尾气进行处理，减少对环境的污染，保护人类健康。
随着环保要求的提高，柴油机后处理技术将不断创新和发展，以更好地满足对环境保护的需求。
柴油发动机尾气后处理技术
柴油发动机尾气后处理技术发布时间：2021-06-29T10:46:07.867Z 来源：《基层建设》2021年第6期作者：刘庆洋李艳荣蒋玲王朋王冯[导读] 摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。
中国石油集团济柴动力有限公司山东济南 250306摘要：近年来，我国经济迅速发展，但与此同时，我国也面临着严重的环境污染问题，这是最严重的问题。
为了解决一系列环境问题，主要是因为内燃机排放量低于标准，政府制定了内燃机排放标准和减少污染。
为此，有关技术人员必须对柴油机进行改造，使其排气符合排放标准。
本文件主要分析了SCR技术在柴油机废气处理方面的现状并分析了未来的趋势。
关键词：柴油发动机；排放；控制技术随着社会的发展和对生产力的需求的增加，柴油发动机已成为越来越受欢迎的重要生产和运输来源。
合理利用柴油发动机运行过程中产生的废气是人类和环境安全的责任这是一个重要的改进柴油机本身。
随着相关标准的提高现有的EGR技术不再符合相关的排放要求SCR 技术的传播和应用是科学发展的正确步骤。
一、相关概述1、SCR基本原则。
这一技术主要用于加热和再生时注射和修复尿素，从而能够处理物质，因此，由于加热，氮氧化物的排放转化为氮和水，以便最终达到既定的排放标准。
该系统包括尿素水箱、各种测量仪器、喷雾器和相关的传感器。
按照排气后工作原则，先将烟道混合，然后再配尿素，喷雾器将尿素溶液喷淋，然后尿素会在高温下分解成氨，然后在催化剂中还原为氮氧化物最后是氮，大量的氨，自然，将转换为氮。
防止泄漏。
这一技术的主要优点是它不会对硫磺敏感，特别是100升。
然后，它的尾矿处理需要5升尿素在水溶液。
该系统主要通过电池满足其基本的电力需求，只有在有电的情况下才能加热；然后，相应的阀门取代空气，以确保气体的化学反应具有一定的空间和时间。
在这一系统中，污染物的排放可减少到最低限度，因此，技术人员应当能够根据系统的基本运行目标和要求合理地操作该系统。
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盐以及与硫酸盐结合的水和其他杂质。
高负荷时碳烟是柴油机微粒中的主要成分；低负荷时微粒中 以碳氢化合物为主。 炭烟生成历程：燃烧初期大量裂解产生，燃烧后期大部分氧 化消除。
柴油机碳烟的生成机理与影响因素
碳烟产生的条件是高温和缺氧见右图。 由于柴油机混合气极不均匀，尽管柴 油机总体上是富氧燃烧，但局部的缺 氧还是导致了碳烟的生成。 右下图为碳烟的生成过程：燃油中的 烃分子在高温缺氧的环境下热裂解， 形成部分乙烯和聚乙烯；它们在不断 脱氢后聚合成以碳为主的，直径2nm 左右的碳烟核心；气体中的烃在这个 核心表面的凝聚，以及碳烟核心之间 的凝聚，使得核心的表面增大，成为 直径20～30nm左右的碳烟基元。至此 碳烟的质量已基本确定，最后碳烟基 元堆积成直径1m以下的微粒。
柴油机负荷（燃空比）对NOx的影响
柴油机负荷增加，供油量增加即 燃空比增加。 随燃空比增加，NOx浓度也增加， 到达最大值后，再增加燃空比， NO反而下降。 在燃空比小的稀混合气中，NO 主要取决于温度，当燃空比随负 荷增加时使温度上升，NO浓度 上升。在燃空比小的浓混合气中， 即使温度再升高，NO浓度主要 取决于氧的浓度，因此当燃空比 再增加时，由于氧浓度减小而 NO浓度下降。
柴油机微粒和NOx生成与过量空气系数的关系
过量空气系数小于0.5的混合气， 经过燃烧以后必定生成碳烟。 若要使燃烧后碳烟和NOx排放都 很少，混合气浓度应控制在0.6～ 0.9。空气量过大则NOx排放增加； 空气量过小则碳烟排放增加。 柴油机排气中，微粒和NOx排放 规律不同，并且具有互相矛盾的 变化趋势（剪刀差）。
柴油机不同燃烧阶段对碳烟生成的影响
柴油机混合气在预混和燃烧阶段 的状态变化见右图a箭头方向。为 降低柴油机污染物排放应缩短滞 燃期和滞燃期内喷入的燃油量， 使尽可能多的混合气a控制在 0.6～0.9。 扩散燃烧阶段混合气状态见右图b 箭头方向。喷入a <4.0的混合气 区的燃油都会生成碳烟。为防止 扩散燃烧中生成碳烟，应避免燃 油与高温缺氧的混合气混合。强 烈的气流运动及高压喷射有助于 燃油与空气的混合。
0.20
0.15
20
0.10
10
0.05
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
50 0
0.00 10 20 30 40 50 60 70 80 90
2000r/min － 6N· m工况不同喷油 量情况下柴油机的烟度排放比较
Àä È´ ˮΠ¶ È£ ¨ ¡ æ£ ©
10
20
30
柴油机蓝烟控制的措施
1800 1600 1400 1200
HC(ppm)
9
½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª60¡ æ 1000r/min-8N¡ ¤ m 1500r/min-8N¡ ¤ m 1000r/min-20N¡ ¤ m 1500r/min-20N¡ ¤ m 1000r/min-40N¡ ¤ m 1500r/min-40N¡ ¤ m 2000r/min-6N¡ ¤ m 2000r/min-30N¡ ¤ m 2000r/min-40N¡ ¤ m
Àä È´ ˮΠ¶ È£ ¨ ¡ æ£ ©
柴油机蓝烟排放控制的措施
600
3.0
2000r/min-6N¡ ¤ m Ô» ú ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª60¡ æ ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª50¡ æ ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª40¡ æ
500
ÜÁ¿(g) Å× HCÅÅ·
CO的浓度在柴油机排气中中一般都 很低。只有在接近冒烟极限时，才 急剧增加。尽管在柴油机中有局部 的缺氧区，但平均过量空气系数大 于1，气缸内有足够的空气对已经形 成的CO进行氧化。 小负荷时，燃气温度低而且氧化反 应少，造成CO排放高。
柴油机NOx生成机理与影响因素
影响柴油机NOx生成的主要因素有：
碳烟形成的数量与温度及过量空气系数的关系
碳烟形成的数量随着过量空气系 数的降低而增加。温度对碳烟形 成数量的影响，在1600～1700K 之间达到最大值。压力对碳烟形 成的温度和过量空气系数条件影 响很小，但对碳烟形成的数量影 响很大。随着压力的增加，碳烟 形成的数量增加。 柴油机的CO和HC的排放低于带 有三效催化转换器和过量空气调 节系统（闭环控制）的现代汽 油机。 柴油机的排气污染物主要是NOx 和微粒。
CO(%)
0.25
2000r/min-6N¡ ¤m øÆ ½ ø¼ ÓÈÖ ÁË ®Â ÎÎ ª 50¡ æ£ ¬Å çÓ ÍÁ ¿Î ª 8.25ml/min Êà ¹ ÓÇ ° ¹Ó Ê Ãó º
HC(%)
350 300 250 200 150 100
2000r/min-6N¡ ¤m ø ½ø ÆÓ ¼ÈÁ Ö® Ë Ϊ Î 50¡ æ¬ £ç ÅÍ Ó¿ Áª Î 8.25ml/min ¹ Êà Ӱ Ç ¹ Êà Óó º
4.5 柴油机废气净化及后处理技术
4.5.1 柴油机废气有害排放物的生成机理与影响因素 4.5.2 柴油机废气机内净化措施 4.5.3 柴油机废气后处理技术
4.5.1 柴油机废气有害排放物的生成机理与影响 因素
柴油机HC生成机理与影响因素； 柴油机CO生成机理与影响因素； 柴油机NOx生成机理与影响因素； 柴油机排烟与微粒的生成机理与影响因素。
2000r/min-6N¡ ¤ m 2000r/min-30N¡ ¤ m 2000r/min-40N¡ ¤ m
1000 800 600 400 200 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
10
20
30
40
50
60
70
80
90
采用进气加热时HC排放浓度及排放总量比较
Àä È´ ˮΠ¶ È£ ¨ ¡ æ£ ©
柴油机转速对NOx的影响
分隔式燃烧室在高速时， NO浓度有所升高，直喷式 在中速时达到最大值。 右下图为柴油机NO的等排 放特性曲线，根据特性曲线 可以选择排污少、功率损失 较少的工况作为发动机的常 用工况。
柴油机排烟的生成机理与影响因素
柴油机排烟可分为：白烟、蓝烟 （青烟）和黑烟三种。 不同的烟色形成的原因不同，有 的研究认为起决定作用的是温度： 在250℃以下形成烟通常是白烟， 从250 ℃到着火温度形成的是蓝 烟，黑烟只在着火后才出现。
400
HC(ppm)
2000r/min-6N¡ ¤ m Ô» ú ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª60¡ æ ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª50¡ æ ½ø Æø ¼ÓÈÈÖÁˮΠÂÎ ª40¡ æ
2.5
2.0
300
1.5
200
1.0
100
0.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
进气湿度； 进气温度； 进气压力； 发动机负荷；
发动机转速。
进气湿度对柴油机NOx的影响
无论在直喷式还是分隔式柴 油机，进气湿度对柴油机 NOx的影响很大。NOx随湿 度的增加而减少，因为水分 降低了柴油机的最高燃烧温 度，对NOx的生成起到抑止 作用。
进气温度对柴油机NO的影响
压力室容积对柴油机HC排放的影响
在喷油结束时，压力室容积 中仍充满柴油。在燃烧后期 和膨胀初期，这部分被加热 的柴油部分汽化，并以液态 或气态低速穿过喷嘴孔进入 气缸，缓慢与空气混合，从 而错过了主燃烧期。研究证 明，压力室残余柴油大概有 1/5以未燃HC的形式排出。
柴油机CO生成机理与影响因素
当燃空比一定时，进气温度 上升，NO增加，功率有所 降低。主要是由于压缩温度 升高而引起局部温度升高的 缘故。 在高增压发动机中必须采用 中冷器，以使进气温度尽可 能低，这对净化也是必要的。
进气压力对柴油机NOx的影响
进气压力提高，NO减少， 并使功率增加。因为进气压 力提高，供油量一定，相当 于降低了燃空比，限值了 NO的生成。 当进气湿度、压力提高，温 度降低时，能有效降低NO 排放。据此提出进气管喷水， 增压中冷等净化措施。
柴油机过后喷射对碳烟生成的影响
柴油机由于喷油系统尤其是传统 泵管嘴系统中由于燃油压力波的 作用、喷油嘴压力室容积等影响， 在喷油结束出油阀落座后，仍有 一部分燃油流出形成过后喷射， 由于此时的温度仍然很高，由于 喷射压力不高，大多燃油喷到燃 烧区的缺氧处，导致大量碳烟的 生成。 柴油机的过后喷射对CO和HC的 排放也是不利的，因而是竭力避 免的。
50¡ æ 50¡ æ 50¡ æ 50¡ æ 50¡ æ
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Ó Í Í Ó Í Ó Í Ó Í Ó
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Î ª ª Î ª Î ª Î ª Î
14ml/min 13ml/min 9.5ml/min 8.25ml/min 6.25ml/min
白烟通常在低温起动后不久及怠 速工况时发生。此时，气缸温度 较低，着火不好，未经燃烧的燃 料和润滑油以液滴的状态，直径 在1.3m左右，随废气排出形成 白烟。当气缸磨损加大，窜气、 窜油时，白烟增多。 正常的发动机在暖车后，一般就 不再形成白烟。改善起动性可减 少白烟。
柴油机蓝烟生成的机理与影响因素
0.0 20 30 40 50 60 70 80
Àä È´ ˮΠ¶ È£ ¨ ¡ æ£ ©
2000r/min－6N· m工况， 进气加热停止时刻不同时HC排放浓度及排放总量比较