柴油机后处理装置

柴油机尾气后处理系统中的被动再生技术主要用于处理颗粒物（颗粒物过滤器，DPF）的积聚问题。

颗粒物是柴油机尾气中的一种污染物，可以通过颗粒物过滤器进行捕集。

然而，随着时间的推移，颗粒物会在过滤器中积聚，导致压力上升，降低了引擎的性能。

被动再生是一种自动的过程，旨在将积聚的颗粒物燃烧成气态产物，以恢复颗粒物过滤器的工作效率。

被动再生的原理如下：
1.颗粒物积聚：在柴油机工作过程中，颗粒物会被颗粒物过滤器捕集并积聚在其中，形
成颗粒物层。

2.颗粒物燃烧温度：颗粒物过滤器中的颗粒物需要在高温下燃烧成气态产物。

通常，颗
粒物的燃烧温度在300°C至600°C之间。

3.尾气温度升高：被动再生的过程依赖于柴油机的运行状况，特别是尾气温度。

当柴油
机运行时，尾气温度会逐渐升高，尤其在高负荷运行或爬坡时。

4.颗粒物燃烧：当尾气温度达到颗粒物的燃烧温度范围时，颗粒物过滤器中的积聚颗粒
物会开始燃烧，转化为气态产物（二氧化碳、水蒸气等）。

5.恢复过滤器效率：颗粒物燃烧后，颗粒物过滤器的通透性会得到恢复，压力降低，恢
复了引擎的性能。

被动再生的关键是柴油机的运行状况，尤其是尾气温度。

在一些驾驶情况下，尤其是长时间的高速行驶或高负荷工况下，尾气温度通常会达到足够的水平，从而触发颗粒物的燃烧过程。

然而，如果车辆长时间处于低负荷或怠速状态，尾气温度可能不足以启动被动再生，这时可能需要使用主动再生方法来清洁颗粒物过滤器。

国六柴油车后处理系统精讲一、汽车排放物（一）污染物的定义和危害所谓国六发动机就是满足国家第六阶段排放法规的发动机。

从此处就能看出排放的重要性，我们国六发动机排放技术主要处理对象是哪些成分呢？氮氧化物和微粒。

1.氮氧化物NO X：在内燃机排放的氮氧化物中占压倒性多数的是一氧化氮NO，其主要来源是参与燃烧的空气中的氮，而汽油和轻柴油本身含氮很少，不足以产生显著的氮氧化物排放，只有重质燃油可能含有千分之几的氮，可能从排期中有一部分所谓的“燃油氮氧化物”。

氮氧化物其中有一氧化氮NO和二氧化氮NO2两种成分，一氧化氮NO是无色气体，本身毒性不大，但在空气中缓慢氧化成二氧化氮NO2，二氧化氮NO2就不是那么“温柔”了。

二氧化氮NO2是褐色气体具有强烈的刺激味，被吸入人体后与水结合成硝酸，引起咳嗽、气喘甚至肺气肿和心急损伤。

氮氧化物NO X是在地面附近形成含有有毒臭氧的光化学烟雾的主要因素之一。

2.微粒：对于柴油机而言，排放中最重要的就是微粒了，这也就是为什么有的城市要求加装DPF（微粒捕集器）的原因。

柴油机排放的微粒，主要成分是碳，其粒度一般小于0.3um，可长期悬浮在空气中而不沉降，会深入人肺深部造成机械性超负荷，碳粒上还吸附有硫酸盐及多种有机物质，有不同程度的诱变和致癌作用。

（二）污染物的产生为什么空气中氮气会引起氮氧化物排放呢？正如我们之前所了解的氮气是稳定性较好的气体，比如有时给汽车充气就用氮气，我们不可否认氮气的稳定性，但是氮气的稳定也是相对而言，在发动机缸内，燃烧温度在2000摄氏度，在这种高温下氮气也就没那么稳定了。

生成的活性氮原子与空气中氧气结合生成氮氧化物NO X，但是氧气大部分被燃油燃烧掉了，所以生成的大部分污染物是一氧化氮NO，进而在大气中慢慢氧化生成二氧化氮NO2。

从前所述可知，影响氮氧化物生成的主要因素是温度和氧气，进一步分析的话就是通过这两个方面抑制氮氧化物NO X的生成了。

微粒的产生的主要原因是可燃混合气不均匀，燃烧不充分，形成未完全燃烧的碳粒，这些碳粒吸附有害物就成了我们日常所说的微粒。

SCR系统的工作原理柴油发动机的排放控制主要是对排放中的PM和NOx的处理。

控制PM排放的措施有氧化催化器（可溶性颗粒物）、颗粒捕集器（固体颗粒物）。

而研究开发中的柴油机NOx后处理方法有选择性非催化还原SNCR、选择性催化还原SCR、非选择性催化还原NSCR和吸附还原催化剂以及最新提出的等离子体-催化转化技术——低温等离子体技术具有同时去除NOx和颗粒物PM的潜力。

目前，国内的几家大型柴油机厂大都通过机内净化降低碳烟，然后利用SCR系统降低NOx排放的方法来满足国Ⅳ排放法规对碳烟和NOx的限制。

1 高压共轨柴油发动机的SCR系统A 1 SCR系统的构成SCR系统的作用是去除柴油发动机排气中的NOx。

系统采用尿素作还原剂（又名添蓝），在选择性催化剂的还原作用下，NOx被还原成氮气和水。

SCR系统包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。

共轨柴油发动机的催化消声器可以是箱式或桶式，内部装有SCR催化器和消声器管路，表层的不锈钢板下的隔热材料，保证使用过程中的边面温度不会过高。

尿素溶液储存罐用于储存尿素溶液，集成有液面高度和温度传感器。

其内部装有化冰热交换装置，利用柴油机冷却水的热量进行化冰。

出液口内部装有粗滤器，以防大于0.1mm的大颗粒进入喷射系统。

的作用是通过CAN总线与柴油机ECU通讯，获取柴油机运行状态信息和SCR系统上的各种传感器的数值，根据事先标定好的各种脉谱，适时计算柴油机实际工作情况下SCR系统的尿素喷射量，从而使柴油发动机排气中的NOx成分被精确还原。

由于泵的吸力和自动排空能力有限，泵的进液口距罐底面垂直距离不能超过700mm，平面距离不能超过10m。

尿素喷嘴的作用是按照控制器的指令来进行尿素溶液的喷射。

喷嘴的主体由不锈钢材料制成，安装在排气管上。

冷却液电磁阀是为系统化冰服务的。

当电控单元通过尿素温度传感器感应到尿素温度较低，可能会出现结冰的情况，那么控制器将打开加热水电磁阀。

当我们还在畅想蓝天时，其实抬头望望只是一片灰蒙，故事里永远是美好的，现实却是不折不扣的残酷。

随着人们对于环境关注度日益加大，国内与国际上对排放的标准也日趋严格，暂且不说两者有多少差距，但至少都是向前发展。

不同车厂对尾气的处理也是竭尽所能，刚刚过去的IAA车展上随着欧6发动机的大规模推出，尾气处理技术的混合搭配已经到了炉火纯青的地步，而今天小编就跟大家好好聊聊这其中一些技术名词。

●SCR 选择性还原系统首先涉及到尾气后处理技术，其实时下有很多，但最主要的无非是两大类。

其一就是大名鼎鼎的SCR（Selective Catalyst Reduction）选择性还原系统，也就是咱们常说的尿素还原装置。

柴油机排放的污染主要是PM微粒与NOx氮氧化物，尿素-SCR选择还原法是利用氨（NH3）对NOx还原功能，在320-400°C时将其转为氮气和水，它能够将发动机排放的NOx减少50%以上。

作为时下欧洲流行的排放处理系统，其缺点也相当明显。

首先是初期成本过高，SCR系统需求尿素喷射装置以及全新的车载诊断系统（OBD），当NOx转化率＞65%时，需求的最低排放温度必须在250°C以上，而排放温度过低就会影响其转化率。

控制策略复杂也是其缺点之一。

此外SCR的衍生种类也有两种，一种为NSCR，翻译成中文就是非选择性还原，言下之意这系统不具有选择性，因此需要大量还原剂。

●EGR 废气循环系统另外在美国，车企主要推广EGR（Exhaust Gas Recirculation）废气再循环系统，目前EGR也是公认的有效降低NOx氮氧化物措施之一。

通过将废气与新鲜混合气体混合，使气缸内的燃烧温度较低，并且将混合气体稀释从而达到降低NOx的生成，EGR是从NOx源头上主动抑制其产生的系统。

虽然EGR相比于SCR在初期成本低，但是在使用过程中EGR率过高会造成一氧化氮CO 与HC的升高，会造成发动机的油耗增加后期经济性不高。

欧Ⅳ柴油机尾气后处理系统（SCR）介绍无锡市凯龙汽车设备制造有限公司2009.121.满足欧Ⅳ的技术路线00.020.040.060.080.10.120.140.1602468NOx (g/kWh)微粒 (g /k W h )2. 凯龙公司SCR系统结构3.凯龙SCR系统零部件清单序号名称数量备注1催化消声器1凯龙2尿素罐1凯龙3尿素喷射计量泵1格兰富4尿素喷嘴1凯龙5Nox传感器1西门子6排气温度传感器2Sensor nite 7带OBD的DCU1凯龙8尿素管及附件1凯龙4.凯龙SCR主要部件1）催化消声器:SCR催化消声器是一个整体式的催化和消声装置，装在一个密封的不锈钢外壳内。

在其内部有四个单元，分别是氨扩散器、催化器、防止氨泄露的氧化层和消声装置（也可以与尾气加热器集成在一起）。

具体零件和技术参数为:Ø载体：NGK或康宁，10.5 “×3 ”和10.5 “×6 ”两种规格；Ø催化剂：巴斯夫公司，高性能催化剂并含有防止氨泄露的氧化层；Ø衬垫：3M公司，高性能陶瓷密封衬垫；Ø封装：无锡凯龙公司，全不锈钢结构，安全可靠；Ø整机参数：宽温度范围内的NOx高转化率，适合于排量为10L以下的各种柴油发动机。

2）尿素存储罐:Ø罐体坚实可靠，耐腐蚀性强，结构简单，使用方便。

Ø传感器由欧洲著名专业制造厂家订做，能够合理的检测出AdBlue的使用情况：监测罐内温度，能够通过发动机热水对罐内结冰的固体加热，保证AdBlue的正常供给；监测罐内液位高度，满液位和零液位、空罐时向后处理系统中央控制模块发出报警信号。

Ø电气信号输送、机械性能满足欧Ⅳ车后处理系统的要求，适合中国北方寒冷地区和南方地区使用。

Ø罐体具有聚四氟乙烯和不锈钢两种结构，可以满足不同客户需求。

3）尿素喷嘴:Ø喷嘴具有四个直径为0.5mm的孔，具有径向喷雾排列形状；Ø喷嘴在管内必须居中且最好安装在直的排气管上，但可以和排气管成任意角度。

柴油机尾气后处理系统故障诊断与完善措施摘要：柴油燃烧可以为汽车提供强大的动力，同时化学反应还将导致废气中含有氮氧化物和碳氧化物，如一氧化氮和一氧化碳，对大气和人类健康有害。

因此，只有将有害气体过滤并处理成无害的绿色气体，即氮、二氧化碳和水蒸气，我们才能安全地排放汽车尾气。

基于此，本文从柴油机排气后处理系统的原理、优点及存在的问题等方面提出了一些建议和消除方法，并对未来汽车排气后处理的前景和希望进行了展望。

关键词：柴油机；尾气后处理；故障诊断前言为应对全球变暖而提出的可持续发展战略中明确强调了对二氧化碳排放的控制，并从汽车使用等方面得到了改进。

在减少汽车使用的同时，也要从源头上进行控制，也就是说，应对汽车排放的尾气进行处理，应更多地关注柴油车尾气处理。

目前，各种柴油车尾气后处理技术已被提出并处于研发阶段，包括氧化催化、颗粒物过滤、氮化物催化还原等技术，有望投入实际应用。

1柴油机排气后处理系统工作原理目前，柴油机尾气后处理系统主要有两种。

其中一项更先进的技术是SCR尾气后处理系统，即使用简单的尿素溶液选择性氧化尾气中的氮化物，将一氧化氮和二氧化氮转化为氮和水，并排放到空气中。

相比之下，SCR系统的工作原理更简单、更清晰。

只需在发动机设备下方增加一套尿素还原设备，减少尾气，使车辆排放更多绿色低污染尾气。

在SCR尾气后处理系统中，尿素罐用于储存和提供尿素，其上的液位和温度传感器实时监测尿素，为尾气后处理系统的故障预防提供保障。

因为尿素是提供NOx转化的反应催化剂，一旦温度过低，尿素溶液就会冻结，或者温度过高也会导致系统故障，尿素罐的加热一般通过发动机冷却液来实现。

尿素泵工作时，内部电动泵将尿素罐中的溶液和空气压缩混合到喷射管路中。

SCR尾气后处理系统中的催化转化器在系统中起着重要的核心单元作用，它不仅具有尾气催化转化的功能，还具有降低噪声和消除噪声的功能。

尾气后处理系统由排气温度传感器、压差传感器、空气滤清器等组成。

Denoxtronic采用Denoxtronic的柴油商用车能够在保持降低燃油消耗的同时，满足未来的排放限制。

整个世界，针对柴油机的更为严格的排放限制被立法。

传统的燃烧技术正遭遇各类限制。

因此，博世正在开发新奇的辅助方案，例如，选择性催化还原SCR系统。

SCR系统的核心是还原触媒计量系统Denoxtronic。

该系统能够在不影响燃油经济性的情况下大大降低NOx排放和降低颗粒物排放。

带DENOXTRONIC®的SCR催化转换器1雾状尿素水溶液“AdBlue”罐, 2温度传感器, 3燃油液面高度传感器, 4供应模块, 5ECU, 6计量阀, 7空气供应罐, 8尾气温度传感器, 9尾气传感器, 10燃油供给, 11处理后尾气, 12喷雾管SCR催化转换器代表了一种能够满足发动机经济和清洁需求的先进技术。

SCR和还原触媒AdBlue一同发生作用。

SCR催化转换器既可以单独应用，也可以与颗粒过滤器（尚未成为商用车的标准配置）联合使用。

该系统的核心部件是源自博世的还原触媒计量系统DENOXTRONIC。

目前，SCR催化转换器系统正准备供应给一些不同车型的制造商。

DENOXTRONIC®：我们对保护环境的贡献SCR将还原触媒AdBlue喷射入尾气流中发生作用。

它将尾气中有毒的NO x转换为无害的中性气体。

为了尽可能地降低排放，还原触媒一直被精确计量以符合发动机特殊操作环境则显得非常重要。

DENOXTRONIC满足了这一需求。

电子控制系统一并处理所有来自发动机管理系统的相关数据和从排放系统检测到的数据。

博世系统能够在所有操作模式下，精确调整AdBlue还原触媒计量以满足发动机和催化转换器特性。

DENOXTRONIC已经在测试车辆中验证了自身的效应。

联合SCR催化转换器，NOx排放能够被降低多达85%；与此同时，发动机特性也趋于更加经济。

与其它EU4应用技术相比，其可节省燃油5%~10%。

此外，DENOXTRONIC还能降低颗粒物排放。