车用柴油机氧化催化转化器的研究

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。

DOC与DPF结合在柴油机后处理上的应用研究通过对柴油发动机后处理器内的氧化催化器（DOC）与颗粒过滤器（DPF）的结构和工作原理的描述，分析研究了DOC与DPF相结合在柴油机的尾气处理上的优缺点，为DOC+DPF技术在柴油机尾气处理方面的应用提供了有效的支撑。

标签：柴油发动机；后处理器；DOC与DPF；尾气处理1 引言柴油机有着动力性好，又十分经济的优点，目前被大量大小型交通工具采用。

但最近几年来国家出台了越来越严格的尾气排放法规，柴油机的尾气处理成为各个车辆生产商面临的难题。

柴油机的尾气处理目前有两个控制方向：一方面是加强发动机内燃油的燃烧效率，降低尾气中的有害气体成分，目前社会上的改进方法有废气再循环（ECR）和控制燃烧位置（CSS）等技术；另一个方面就是提高尾气处理器的处理效果，尾气处理技术目前有选择性催化还原（SCR），氧化催化（DOC），颗粒捕捉器（DPF）等技术。

本文通过对DOC与DPF技术的大量研究和实验，发现DOC与DPF技术相结合，不仅可以很大程度上完成尾气中有害物质的清除，还可以解决单独使用DOC技术或DPF技术在安装和结构上的技术难题。

2 DOC与DPF的工作原理与特点分析2.1 DOC工作原理与特点分析柴油机的尾气处理中使用DOC的主要作用是催化氧化尾气中的有害物质。

DOC一般以金属或陶瓷作为催化剂的载体，涂层中主要活性成分是铂系、钯系等贵重金属与稀土金属。

当柴油机的尾气通过催化剂时，HC化合物和CO等在较低的温度下可以很快地与尾气中的氧气进行化学反应，生成无污染的H2O和CO2，达到净化尾气中HC、CO的目的。

DOC技术要取得良好的净化效果，需要解决几个技术难题。

一是柴油机的排气温度偏低，对催化剂要求较高，必须使催化剂在低温下仍然有很好的催化活性；二是柴油中的硫含量必须较低，因为硫会使催化剂中毒劣化；三是废气中的一些较大颗粒很难被催化氧化，会堵塞催化剂载体的孔道。

2.2 DPF的工作原理和特点分析DPF技术又称为柴油机颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter）技术，是比较好的降低排气中的烟尘颗粒（PM）的方法，现在市面上的壁流式蜂窝陶瓷颗粒捕捉器对PM的过滤效率高达90%。

国家标准《柴油机排气净化氧化催化剂》(送审稿)编制说明一．工作简况1、任务背景：柴油机热效率高、功率覆盖面广，在目前能源日益紧张的形势下车用发动机的柴油化已经成为重要的发展方向。

在欧美，100%的重型车和90%的轻型车都是柴油车，欧洲柴油轿车已占轿车年产量的40%。

据统计，我国汽车保有量已超过8500万辆，其中，柴油车3000多万辆，消耗了60%的车用燃油。

2009年，我国重型和中型商用卡车年销量达到68.3万辆，大、中型客车年销量达到12.91万辆，已全部柴油化。

柴油机排气中含有CO、HC、NOx和颗粒物等多种污染物，随着柴油机产销量的不断增长，柴油机尾气排气对大气环境的污染也越来越严重，其污染物排放已占到汽车排放的50%以上，柴油机尾气污染防治工作迫在眉睫。

作为世界上重型商用车保有量和产量最大的国家，我国已发布一系列国家标准（GB 18352.3－2005、GB17691－2005、GB28090－2005等）对柴油机污染物排放进行控制。

2010年12月28日，国家环保部发布的《关于机动车国IV 排放标准限值实施日期的通报》中明确规定，重型车从2012年1月1日起，轻型车从2013年7月1日起全面实施国IV排放标准。

继汽油车排气后处理催化剂市场成熟之后，未来3～5年内柴油车排放后处理用催化剂将成为国内外催化剂企业新的市场争夺点和新的效益增长点。

随着排放法规的不断升级，仅依靠发动机机内燃烧净化技术已无法满足要求，排气后处理系统已成为柴油发动机满足国IV以上严格排放法规的必备系统。

受污染物种类和排放特点限制，柴油车排放后处理技术较汽油机要复杂、困难得多，包括氧化型催化剂（DOC）技术、颗粒过滤器（DPF）技术、选择性催化还原（SCR）技术以及组合型产品技术等。

其中氧化催化技术由于结构相对简单、技术成熟度高，从国III阶段便得到应用，是国内目前唯一产品化、应用最为广泛的柴油机后处理技术；EGR和SCR是目前国际公认的满足国IV以上排放法规的主流技术路线，无论选用哪种技术路线，氧化催化剂产品均为必需件。

柴油机用颗粒氧化型催化器（POC）一、摘要与汽油车不同的是，只有少数新型柴油车采用了排气后处理技术。

车用柴油机生产企业一直是通过改进发动机及其控制系统来满足尾气排放标准的。

世界通行的新排放标准迫使车用柴油机生产企业采用排气后处理技术。

柴油车排气后处理系统比汽油车的复杂很多。

最难的部分是在低温稀燃环境下同时减少微粒和氮氧化物的排放。

采用柴油机稀燃除氮氧化物催化器和柴油机微粒滤清器在内的排气后处理技术可以达到最佳效果。

这种技术虽然现在已经存在，但很昂贵。

大多数情况下，使用先进的柴油氧化型催化器可以达到即将实行的欧4标准。

本章介绍了一种新型的颗粒氧化型催化器POC，其新增的特点是颗粒燃烧。

该颗粒氧化型催化器由一个新型的低温涂层和一种称作ECOCAT的金属载体构成。

它可以减少60%的颗粒物, 同时，对HC和CO转化率达80%-90%。

已经在几个轻型和重型发动机和由该类型发动机驱动的车辆上（达到欧洲0号到4标准的发动机）进行了测试。

该方案的最大优点是价格相对便宜，不必维护。

但要求柴油中硫含量低。

二、导言在把化学能转化为机械能方面，柴油机的热效率显然要高于其他内燃机。

柴油的高热效率以及良好的机械耐久性能保证了在为新型车选择一种先进的动力设备时，柴油机应当是首选。

柴油机在欧洲的市场份额很快就翻了一番。

在德国，五年内所占比例从近年来，柴油发动机长足发展。

西方国家逐渐淘汰了冒着黑烟的卡车，而柴油发动机越来越广泛地应用于新型环保型旅行车。

可见黑烟的问题解决了，但小颗粒物成为了关注的焦点。

当研究出新的测量技术来分析这些微粒并逐渐加深它们对人类影响的了解以后，颗粒污染物就成为在车辆高度集中的城市里最大的污染源。

柴油发动机的正常排气情况是：稀燃，排气温度低。

柴油机排气情况和汽油机排气情况有很大的区别，同样，排气后处理系统不一定同时适用于汽油机和柴油机。

总的来说，对于先进的柴油机，其原始排放中HC 和CO 的含量很少，主要污染物是氮氧化物和颗粒污染物。

柴油发动机尾气后处理技术的运用研究摘要：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。

1、相关概述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。

为了明确界定该系统的运作原则，必须提高其运作效率，为了确保符合目前的排放标准。

然而，目前这一技术主要适用于长途卡车，这些内燃机本身费用相对较高，需要大量的安装设施因此难以在某些内燃机上使用。

今后需要简化和整合其设备以确保其在各种运输工具上的使用。