GDV后处理系统介绍

发动机后处理结构原理
发动机后处理结构原理是指用于发动机尾气排放控制的系统结
构原理。

发动机在运转过程中会产生大量的废气排放，其中包括氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等有害物质。

这些有害物质会对环境和人体健康造成危害。

为了控制发动机的尾气排放，大多数现代发动机都采用了后处理系统。

发动机后处理系统主要由三部分组成：废气再循环（EGR）系统、催化剂转化系统和颗粒物过滤器（DPF）系统。

废气再循环系统通过将部分废气重新引入燃烧室中，降低氮氧化物的产生；催化剂转化系统利用催化剂将有害物质转化为无害物质；颗粒物过滤器系统通过降低排放颗粒物的浓度，减少对环境的污染。

发动机后处理系统的结构原理是通过这三个系统进行协同工作，控制发动机尾气排放。

废气再循环系统和颗粒物过滤器系统主要降低氮氧化物和颗粒物的排放，而催化剂转化系统主要降低一氧化碳和碳氢化合物的排放。

这三个系统的协同工作可以有效地降低发动机尾气排放的有害物质，对环境和人类健康造成的危害得到了有效的控制。

- 1 -。

柴油重型载货汽车京Ⅴ电控及后处理技术近年来，全球各国的政策越来越严格，对柴油重型载货汽车的排放和环保要求也越来越高。

在这种背景下，京Ⅴ电控及后处理技术逐渐成为重型载货汽车领域的热点话题。

下面我们就来详细介绍一下这项技术的相关内容。

京Ⅴ电控技术是指采用电子控制系统，对发动机进行智能化、精准化的控制，实现更为高效、环保的燃烧。

京Ⅴ后处理技术则是指对柴油发动机排放物进行全面净化处理的技术。

这两项技术的结合，可以在保证重型载货汽车高效运行的同时，降低其对环境造成的影响。

京Ⅴ电控技术的核心在于电子控制单元(ECU)，它通过对发动机运行状态、燃油供应量、氧气浓度等参数的监测和控制，提高发动机的燃烧效率，降低燃油消耗和废气排放。

同时，京Ⅴ电控系统还可与车载网络集成，实现更为智能化的控制管理，提高了机动车的安全性和舒适性。

京Ⅴ后处理技术的核心在于新增的尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)技术，它主要通过加入具有还原性的尿素，在高温下催化还原氮氧化物(NOx)。

这种技术虽然对车辆容器、管路等造成了一定的影响，但可以将柴油排放物中的NOx降低约90%以上，大幅度降低对大气环境的污染。

除了电控和后处理技术的优化之外，京Ⅴ柴油重型载货汽车的设计也得到了逐渐完善。

例如，采用轻量化材料，降低了车辆重量，减少了燃油消耗；同时还使用了更为先进的发动机缸内直喷技术，使燃油的燃烧更为充分，排放更为清洁。

综上所述，京Ⅴ电控及后处理技术已经成为柴油重型载货汽车领域中的一项重要技术。

它的出现不仅符合环保和低碳经济的要求，同时也给重型载货汽车行业注入了更为智能化、高效化、环保化的动力，将对行业的未来发展起到积极的推动作用。

除了京Ⅴ电控及后处理技术，近年来还出现了一些其他的柴油车排放技术，例如欧Ⅵ标准，以及新兴的电动柴油混合动力模式。

欧Ⅵ标准是欧洲针对柴油车排放问题提出的新标准，其要求更加严格，要求柴油车在排放NOx、PM、CO等物质方面均能达到极低的水平。

GDI排放特性及后处理1前言随着经济的发展及人民生活水平的不断提高,汽车保有量越来越大。

汽车在带给人类巨大便利的同时也带给人类严重的环境污染，为此世界各国纷纷制定愈来愈严格的排放法规，以减少汽车废气排放污染。

为满足排放法规的要求，人们对发动机排放控制技术的研究也在不断的深入。

2汽油机有害排放物的成分及其危害汽油机排放物的成分非常复杂,除了N2、O2、CO2、H2和水蒸气等无害外，其余均为有害成分，主要是从排气管排出的废气和其它部位漏出的燃料蒸汽以及从曲轴箱窜出的气体，主要包括不完全燃烧生成的CO，未燃烧的燃料HC，高温燃烧时生成的NOx 等。

（1）CO是城市大气中的主要污染物，而汽车排出的CO占整个大气中的90%以上，CO易与血红蛋白结合，致使人体缺氧，引起头痛、头晕、呕吐等症状，严重时可使人窒息死亡；（2）NOx、HC化合物在阳光中紫外线照射作用下发生一系列的链式化学反应，NOx 是光化学烟雾产生的主要元凶，使人眼红、头痛、手足抽搐，还会使植物枯死并使橡胶破裂。

空气污染的危害广泛而深远，已严重威胁着人类的生存与发展。

3传统内燃机有害成份的生成机理3.1CO生成机理CO是一种不完全燃烧的产物，是汽油机排气中有害成分浓度最大的物质，其生成主要受混合气浓度的影响，在过量空气系数Φa＜的浓混合气工况时，由于缺氧使燃烧中的碳不能完全氧化成CO2，CO作为中间产物生成。

在Φa＞1的稀混合气工况时，理论上不应有CO产生，但实际燃烧过程中，由于混合不均匀部分区域的Φa＜1条件成立，由局部燃烧不完全而产生CO或者已成为燃烧产物的CO2 和H2O在高温时吸热，产生热离解分解反应，由此生成CO。

3.2HC生成机理HC排放物的生成除了曲轴箱通风口漏出和油箱蒸发外，主要是不完全燃烧、壁面淬熄等原因：（1）不完全燃烧：发动机运转时，若混合气过浓或过稀，或着废气被严重稀释，或者点火系统发生故障，则火花塞可能不跳火，或者跳火后不能使混合气着火，或者着火后又在传播过程中熄灭，致使混合气中部分燃料，甚至全部燃料以未燃HC形式排出，使HC排放明显升高。

国四发动机后处理系统国四排放研究背景压燃式柴油机由于柴油及其燃烧方式的特征，排放的HC、CO相对汽油机少的多，但排放的NOx和PM大量并存。

因此，柴油机排放控制的重点应该是降低颗粒物和NOx的排放量。

为了满足欧Ⅳ及以上排放要求，柴油机单靠燃烧改进等机内净化技术已经很难满足越来越严格的排放法规，尾气必须通过柴油机外的排放后处理装置才能达标。

排气污染物限值变化趋势排放控制技术原理及缺点技术路线的选择根据汽车工业发达国家的发展经验，当前主要有两条技术路线：一、EGR+DPF/DOC路线（美国路线）二、优化燃烧+SCR路线（欧洲路线）SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是实现欧Ⅳ/Ⅴ最快捷的途径，也是实现欧Ⅵ的必要手段。

同时，采用SCR技术的发动机可以更有效的降低NOx的排放，并且有明显的节能特点。

决定因素：1、我国能源资源有限，50%以上依赖进口。

SCR技术比EGR技术节油5%～7%。

2、我国目前炼油水平不高，硫含量在250ppm以上。

EGR要求含硫量在50ppm以下。

3、SCR技术有达到国IV以上的排放标准潜力。

国IV机型和国V机型可选用同一发动机技术平台。

国四发动机后处理系统工作原理后处理系统选用了选择性催化还原系统，其作用是先通过优化燃，再使用选择性催化还原SCR来降低因燃烧优化而产生的NOx排放，欧洲普遍采用该系统。

其化学反应原理是采用尿素水溶液作为还原剂，尿素在高温下分解成成NH3和CO2，产生的NH3作为还原剂，将废气中的NOx还原成N2的过程。

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2ONO+NO2+2NH3→4N2+12H2O当SCR系统工作时，电控单元采集柴油机的转速和扭矩信号、排气管中的排气温度信号、催化器温度信号后电控单元根据输入参数，查找存储的尿素喷射脉谱图，计算出此时所需的尿素量。

柴油国六后处理知识科普随着国标GB17691-2018的发布，全国各地正式进入国六倒计时阶段，同时为了打赢蓝天白云保卫战，部分地区更是提前执行国六排放标准。

对于柴油车而言，要想满足号称史上最严苛排放标准的国六，都必须在后处理上进行大规模的技术升级，那么满足国六排放的后处理系统到底是什么，都包含哪些内容？后处理系统定义GB17691-2018中对后处理系统的定义为：催化器（氧化型催化器、三元催化器，以及任何气体催化器）、颗粒捕集器，除氮氧系统、组合式降氮氧系统的颗粒捕集器，以及其它各种安装在发动机下游的削减污染物的装置。

国六排放技术路线及系统架构国六排放常见的解决方式有含EGR的技术路线，以及不含EGR的技术路线，而不含EGR系统的技术路线对于SCR系统的要求以及尿素消耗会更高，并且国内使用非EGR路线（Hi-SCR)的厂家屈指可数，目前国内主流的技术方案都是采用EGR+DOC+DPF+SCR+ASC系统。

一、EGR+DPM+DOC+DPF+SCR+ASC系统国六除了对NOx和PM排放进行了更严格的规定，还规定了CO、HC、NH3等排放限值，同时也会增加对PM排放的监控。

NOx和PM 的生成条件本身就是矛盾的，通过EGR系统减少NOx值的同时PM颗粒物的排放就会增加，为了处理PM颗粒物的排放，上述系统在后处理中增加了DPF（颗粒物捕捉器）用来处理捕捉PM。

但是DPF在捕捉到一定量的PM时（即碳载量），便需要提升排放温度来再生DPF，于是便多出了DPM（博世HCI喷射系统），用于再生时给排气管喷射一定量的燃油，提升DPF的再生温度。

二、EGR+HCI（燃油计量喷射系统）+DOC+（c）DPF+SCR+ASC系统该技术路线同上述基本相同，往发动机内部引入低温EGR，减少气体的体积膨胀，这样就可以将更多的废气引入到气缸中，从而限制排放，也有国六会监测EGR的废气温度。

用于DPF再生的HCI燃油喷射系统功能相似于博世DPM系统，实现尾气的升温用于DPF再生。

【技术资料】浅谈柴油机国IV后处理系统一、国IV柴油机使用后处理系统的必要性国家排放法规参照欧洲的排放标准主要对HC、CO、NOx和PM做了相关的规定，其中降低NOx和PM的排放是每个发动机厂家都重点关注的目标。

燃烧系统是排放能否达标的关键，也是排放控制首要关注的对象。

传统的排放控制理论主要是通过如下方法来达到排放标准：（1）通过降低初始燃烧温度来减少NOx；（2）通过提高燃烧速度来降低微粒物排放；（3）通过缩短扩散燃烧周期来降低微粒物排放和改善燃油经济性。

在燃烧室高温及氧气充足的情况下，PM 排放量大大减少，燃油经济性得到了改善，但N Ox却被大量地产生出来。

通过优化进气涡流及燃烧室、提高喷油器喷射压力及采用小孔径多孔喷射的方法缩短喷雾液相长度等一系列的燃烧优化手段，并在PM排放量及NOx排放量之间寻求一个最佳匹配，柴油机能够满足国川及国III以下排放法规的要求。

但事实证明，仅通过机内燃烧优化的手段，而不考虑机前优化以及机外废气净化的后处理系统，柴油机的废气排放已经无法满足严格的国IV排放法规的要求。

尽管后处理系统增加了汽车的制造成本，但汽车废气排放要想满足国IV排放要求，必须将PM和NOx进行解藕。

也就是说，在保证燃油品质的前提下，通过增加后处理系统并按一定的先后顺序对PM及NOx进行分别处理，使汽车废气排放最终能满足国IV 排放要求。

二、柴油机国IV技术路线柴油机国IV技术路线实际上是基于PM 和N Ox解藕思路上的技术路线。

目前，在柴油机上广泛应用的国IV技术路线主要有两种：即SCR技术路线和EGR+DPF技术路线。

SCR 技术路线先通过机内燃烧优化降低PM排放量，提高燃油经济性，然后再通过SCR后处理系统来处理柴油机废气中的NOx，从而满足国IV排放标准。

ECR+DPF技术路线对PM与NOx的处理过程与SCR技术路线恰好相反，即先通过废气再循环降低NOx的排放量，然后再用DPF处理废气中的PM。

75面对日益严重的环境问题，现代汽车对排放的要求越来越高，为打赢蓝天保卫战，控制汽车排放问题，相关部门对柴油车的排放限值实施中国第六阶段的标准（国VI ），提出了更为苛刻的废气排放和节能要求。

为满足国VI 标准要求，企业对柴油车的后处理技术不断进行革新。

下面浅谈国VI 柴油车后处理的相关技术。

1　国VI柴油车排放要求我国生态环境部于2018年6月发布相关标准：自2019年7月1日起实施《重型柴油车污染排放限值及测量方法（中国第六阶段）》（GB 17691—2018）。

国VI 标准与国V 标准相比，在氮氧化物（NO x ）和颗粒（PM ）排放上提出了更高的要求，国V 的NO x 排放值到国VI 的NO x 排放值，要求降低80%，国V 的PM 排放值到国VI 的PM 排放值，要求降低50%，见表1所列。

柴油车的排放污染物主要包含PM 、NO x 、一氧化碳（CO ）和碳氢化物（HC ）4种。

通常CO 和HC 排放控制较为容易，但PM 与NO x 排放较难控制，而且PM 排放与NO x 排放、NO x 排放与燃油经济性之间又相互矛盾，因此，降低NO x 与PM 的排放、降低燃油消耗是柴油车的技术难点。

目前柴油车排放控制主要有3种技术方案：机前处理、机内净化及后处理。

后处理是指利用各种过滤净化装置或催化转化器对排气进行处理。

排放后处理技术方案根据排放标准的要求不同，主要分为以下3种处理技术：SCR （选择催化还原器），EGR （废气再循环）+DPF （微粒捕捉器），DOC （氧化催化器）+DPF+SCR ，SCR 技术包含ASC （氨逃逸催化器）处理。

2　国VI柴油车后处理系统的组成以国V I 康明斯F 系列发动机为例，其后处理DOC+DPF+SCR 的基本组成为催化器系统、尿素供应系统、尿素喷射系统及控制系统，如图1所示。

柴油车后处理国VI 技术简析佛山市顺德区勒流职业技术学校　周泓杰，陆镇桓表1　国VI排放标准等级对比图1　康明斯F 系列后处理系统76催化器系统中包含了DOC 、DPF 、SCR 及相关传感器，尾气从发动机排出，在氧化还原过程中依次经过DOC 、DPF 及SCR ，最后再排放到空气中；尿素供应系统为尿素喷射系统提供一定压力的尿素；尿素喷射系统中，尿素喷射嘴安装在SCR 内部，达到一定的条件时，喷射尿素参与还原过程；后处理各系统间通过控制系统的控制，达到较好的化学反应效果，同时检测尾气中相关气体的含量，修正相关控制数据，从而达到较好的净化目的。