一、柴油机尾气污染

柴油机尾气特征和危害：

汽车尾气：HC、CO、NOx和颗粒物(PM)等污染物，经大气的光化学反应后，还将产生地表臭氧(O3)和过氧化物；

PM、地表臭氧(O3)和过氧化物为致癌物质

CO、NOx和HC为致病物质，严重危害人类的健康和生态环境。

 

  第一次全国污染源普查公报公布的2007年机动车尾气排放情况

总颗粒物(PM)：  59万吨

氮氧化物(NOx)：550万吨

碳氢化合物(HC)：479万吨

一氧化碳(CO)： 3947万吨

 

二、柴油机排放法规

三、降低柴油机有害排放物的策略

降低有害排放物的策略

机内净化技术

（1）燃烧室的优化和改进

（2）电子控制燃油喷射技术

（3）进气增压中冷技术

（4）多气门技术

机外控制技术

颗粒物的过滤净化技术

（1）氧化催化技术

（2）连续再生捕集技术

（3）颗粒物的捕集技术

氮氧化物的净化技术

（1）等离子体辅助催化还原NOx技术

（2）稀混合气NOx捕集技术

（3）选择性催化还原技术

四、SCR技术工作原理、组成及应用

1、SCR技术的反应原理：

    高温废气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射单元将适量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气（NH3），氨气在催化剂的作用下将氮氧化物（NOx）有选择性地还原为氮气（N2）。有时为了防止过多的氨气逃逸造成二次污染，还需要在 SCR 催化剂后方布置促进氨气氧化成氮气的催化剂。具体反应如下：

   

    尿素水解为氨气：（尿素喷射系统）

             (NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2  (要求温度200℃以上)

  SCR后处理反应：（SCR催化转化器）

              NO + NO2 + 2NH3  → 2N2 + 3H2O

            4NO + O2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O

            2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2O

     消除多余NH3的反应：

             4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

2、SCR系统组成

DeNOx2.2系统的控制单元与发动机的控制单元（ECU）集成在一起，主要是用来执行SCR控制策略，并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOx浓度等传感器信号控制尿素剂量单元，根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中；

 

2.1  SCR系统部件组成-ECU

SCR尿素喷射控制单元与发动机ECU集成

 

 

2.2  SCR系统部件组成-尿素泵

相当于燃油系统的高压油泵，由电瓶驱动，将从尿素箱抽过来的尿素进行加压，产生9bar的压力，存储在尿素泵内。等待尿素喷嘴打开时喷入排气管中。工作停止后，倒吸时间<90S

2.2  SCR系统部件组成-尿素泵

 

 

 

2.2  玉柴等采用的SCR系统DeNOx2.0系统-尿素泵

 尿素泵上安装有DCU，通过CAN线与ECU通讯，控制尿素的喷射时间和喷射量

喷射频率4Hz

具有自动倒吸功能

系统压力为5bar（相对）

该系统采用尿素为喷嘴冷却，因此必须保证尿素充足，否则喷嘴极容易烧坏。

2.3 SCR系统部件组成-喷嘴

尿素喷射单元（尿素喷嘴）重量约为0.24kg，由尿素管接头、冷却水管接头、隔热板、喷射阀电子接头和冷却器体等几部分组成。

喷嘴底座的M6螺栓拧紧力矩为8Nm（±2Nm）。

 

 

2.4  SCR系统部件组成-尿素箱

在尿素箱（重量约5.8kg）顶部安装有传感器总成、通气装置等，底部安装有残液释放螺塞孔。传感器总成中传感器包括液位传感器和温度传感器，可感应液面高度和温度；集成在传感器总成上的热交换器可利用发动机冷却水的热量为寒冷天气下结冰的尿素进行解冻。尿素箱内尿素液力管入口应装有尿素初滤器，以防止大于70µm的杂质进入喷射系统。箱体顶部应布置有通气阀以平衡尿素箱内、外压力。尿素箱底部应设有残液释放螺塞孔。

 

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