柴油机废气排放机外控制技术

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随着排放法规的逐步加严，仅依靠机内净化技术已不能满足要求，还必须使用排气后处理技术来控制排放。在国外绝大部分发动机制造商都是在改进欧三排放发动机的基础上，增加SCR系统或EGR系统等的后处理装置来实现阶段性排放要求。
柴油发动机由于其良好的燃油经济性、可靠性以及大功率输出等优点，在商用车辆上有着越来越广泛的应用。随着国家关于机动车排放标准的不断颁布实施，不但有效地促进了机动车及发动机生产企业的技术进步，同时遏制了机动车尾气排放对大气环境的污染。2010年1月1日，根据GB1769-2005第11条规定，车用压燃芪发动机与汽车第四阶段排放标准开始正式执行。除了采用机内净化技术以外，国四机型在排放控制技术上有了较大的变化，主要体现在采用机用机外净化的手机即排气后处理系统上，而这一技术在达到国三排放水平的机型上应用很少。本文主要讨论国内机型采用的后处理装置的功能及特点。
污染物控制装置的主要种类及结构特性
1.经过多年的发展演变，目前使用比较广泛的柴油机排放控制装置主要有如下几种：
选择性催化还原器（SCR)
颗粒捕集器（DPF/POC)
氧化型催化转换器（DOC)
废气再循环系统（EGR)
2.污染物控制装置的主要动能及优缺点
3.污染物控制装置的主要结构我描述
（1）SCR系统
SCR过程是利用氨作为还原刘注入含NOX的排气系统中，NOX在以贵金属、碱金属氧化物或沸石等催化剂的作用下被还原为N2分子和水，反应适宜的温度为285℃－400℃度，反应方程式为：
4NO+4NH3+O2→ 4N2+6H2O
6NO+8NH3→ 7N2+12H2O
同时也有可能发生氨的氧化反应：
4NH3+8O2→ 4NO+6H2O
4NH3+3O2→ 2N2+6H2O
除了催化剂本身的特性外，对转化效率影响较大的因素是反应速率和反应温度，因此要提高转化效率，可以从这两个方面着手考虑。
研究人员发现，若排气中NO和NO2的比例接近1：1时，将有最佳的NOX转化效率，此时反应速率约为常规反应的17倍左右，其反应方程式为：
4NH3+2NO+2N2 4N2+6H2O
为达到这一效果，可在SCR系统前端加装DOC，将NOX中部分NO氧化为NO2，使其比例接近1：1.提高反应速率后，可以缩小SCR系统体积，大大节约氨的消耗量。
部分车辆（如城市公交）由于运行工况的固有特点，排气温度较低，SCR系统不能在合适的温度下，对转化效率影响极大。在SCR系统前增加电加热系统，可以将SCR系统的工作温度控制在300℃左右，从而解决这一问题。

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