排放后處理技術

1、排放后處理技術（一）排放后處理技術（一）為滿足歐4和歐5排放標準的要求，歐洲重型載貨車制造商目前采取的措施主要有SCR（選擇性催化還原）、EGR和DPF等方法。廢氣再循環(huán)（廢氣再循環(huán)（EGR）EGR是廢氣再循環(huán)技術的簡稱，該系統(tǒng)的作用就是將柴油機產生的廢氣的一部分送回氣缸。廢氣被送回氣缸的數(shù)量由ECU進行控制。ECU根據(jù)發(fā)動機的轉速、負荷、溫度、進氣流量、排氣溫度控制電磁閥適時地打開，進氣歧管真空度經電磁閥真空膜室膜片拉桿將EGR閥打開

2、，排氣中少部分廢氣經EGR閥進入進氣系統(tǒng)，與混合氣混合進入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進入氣缸參與混合氣燃燒。但是由于再循環(huán)的廢氣具有惰性，不參加化學反應，使進入缸內的混合氣被稀釋，氧氣濃度降低，從而也使可燃混合氣的發(fā)熱量降低；另外由于廢氣中的CO2及水蒸氣的熱容量較大，增大了混合氣的比熱容，降低了缸內的高峰溫度這兩者都使柴油機燃燒過程的著火延遲期增加，燃燒速度變慢，缸內最高燃燒溫度下降，而破壞了NOx生成所需要的高溫富氧的條件，故抑制了N

3、Ox的生成，降低了柴油機NOx的排放量。但是，過度的廢氣參與再循環(huán)，將會影響混合氣的著火性能，從而影響發(fā)動機的動力性，特別是在發(fā)動機怠速、低速小負荷及冷機時，由ECU控制廢氣不參與再循環(huán)，以免發(fā)動機性能受影響；當發(fā)動機超過一定轉速、負荷及達到一定的溫度時，ECU控制少部分廢氣參與再循環(huán)，而且，參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動機轉速、負荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同，以達到廢氣中NOx最低。以斯堪尼亞重卡柴油機為例，配置了EGR和渦輪氣體混合裝

4、置，將符合質量要求的廢氣返回到發(fā)動機中，使NOx降低了30%，碳油微粒降低了80%，從而達到了歐Ⅳ標準。2007年斯堪尼亞又推出可滿足歐5標準的全新EGR發(fā)動機平臺在這些新的發(fā)動機上斯堪尼亞采用EGR技術無需任何后處理裝置即可達到歐5排放標準。選擇性催化還原系統(tǒng)（選擇性催化還原系統(tǒng)（SCR）SCR是一種機外凈化系統(tǒng)。其基本原理是在熱的尾氣中添加32.5%的尿素溶劑（AdBlue）作為還原劑。尿素溶液通過一個加熱的管道從尿素罐中吸取，然后

5、通過壓縮空氣使之均勻吹入尾氣中，尿素溶液在尾氣中被汽化，并釋放出氨氣，然后在SCR系統(tǒng)的催化器中使NOx加速轉換成純凈的氮氣和水蒸汽。由于轉換率高達80%，因此可大大降低顆粒物的排放，另外還降低油耗。據(jù)戴克的測試結果表明，SCR技術與歐3標準的汽車相比，能夠節(jié)省3%—5%的燃油，NOx的排放可低于歐4限值。SCR技術的最大優(yōu)點在于，不僅可以達到歐4限值，而且只要增加還原劑的劑量，還可滿足歐5標準。另外，SCR催化器還具有不需要維護，對柴

6、油含硫無特別要求的優(yōu)點。目前，絕大多數(shù)制造商認為采用SCR技術是滿足歐4和歐5標準行之有效的方法。在歐洲7家商用車制造商中有5家（戴克、沃爾沃、雷諾、依維柯、達夫）在全部采用SCR技術。曼和斯堪尼亞則采用SCR和EGR兩條路并行的技術路線。如：曼公司的直列發(fā)動機在應對歐4和歐5排放時采用SCR和EGR兩種方法，V型排列發(fā)動機只采用SCR方法。據(jù)說，奔馳公司已開始著手下一代SCR系統(tǒng)的研發(fā)工作，目標是將目前的控制型SCR催化器將變成調節(jié)型

7、催化器，最終目的是使其排出的氨氣盡可能少，直至為零。換句話說，就是借助于AdBlue，盡可能消除廢氣中的氮氣含量。SCR工作原理EGR系統(tǒng)排放后處理技術（三）排放后處理技術（三）NOX吸附還原型催化劑吸附還原型催化劑90年代豐田公司發(fā)現(xiàn)了有關汽油發(fā)動機的排氣凈化催化劑的NOx吸附能，對汽油稀燃比發(fā)動機進行展開的同時，對在柴油發(fā)動機的上的應用也開始了研究。NOx吸附還原型催化劑，在稀空氣氛圍中（氧氣共存條件下）的催化劑通過共存的氧氣將NO

8、酸化成NO2，再使其和鹽基進行反應，作為硝酸鹽吸附到催化劑上。然后，通過發(fā)動機控制和向排氣管添加燃料，將排放氣體變成稀空氣氛圍（氧0），吸附在催化劑上的硝酸鹽進行分解、還原，直到將NOX還原成氮氣為止。NOX吸附還原型催化劑的反應裝置NOX吸附還原型催化劑，雖不是必需的具有特殊性的還原劑，但通過燃料中的硫磺成分NOx吸附還原型催化劑雖被解毒NOx降低效果卻下降了。現(xiàn)在，通過限定使用硫磺成分為10ppm的燃料，將使用的NOX、PM同時低減

9、系統(tǒng)（DPNR）作為商用車用低減系統(tǒng)正在進行實用化推廣。今后，通過推進降低燃料中的硫磺成分，降低潤滑油中的硫磺成分的研究，會不斷促進NOx吸附還原型催化系統(tǒng)在市場上的推廣使用。同時降低NOX、PM的DPNR系統(tǒng)結構酸化催化劑酸化催化劑酸化催化劑是80年代末開始，以將顆粒中的SOF從主體中減少為目的進行的開發(fā)。酸化催化劑是由貴金屬白金和金屬酸化物氧化鋁等構成。當時，燃料中的硫磺成分約2000ppm具有強酸化力的酸化催化劑形成硫酸鹽，相反致