柴油車國六後處理控制策略

技術 空氣汙染 濰柴動力 汽修技師眾微聯 2019-04-15

國六後處理系統

柴油車國六後處理控制策略

1、國六主要新增DOC、DPF後處理系統(ASC集成在SCR內後端);

2、 濰柴9H及以上排量發動機不帶EGR系統,9H以下排量發動機帶EGR系統;

3、 ECU硬件及軟件做了全新升級。

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1. DOC:氧化型催化器 Diesel Oxidation Catalyst

2. DPF:壁流式顆粒捕集器 Diesel Particulate Filter

3. SCR:選擇性催化還原Selective Catalytic Reduction

4. ASC:氨氣氧化催化器 Ammonia Slip Catalyst


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新增傳感器和執行器

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在國五隻有SCR的基礎上,後處理需增加DOC、DPF和ASC,才能滿 足國六階段的排放要求;也因此,需要增加系列傳感器、執行器和閉環控制策略,以支持DOCDPF-SCR的監測、控制和正常工作。

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T :排氣溫度傳感器,共4個,從左至右依次為:DOC上游排溫傳感器、DPF上游排溫傳感器、SCR上游排溫傳感器和SCR下游排溫傳感器

NOx:NOx傳感器,共2個,分別為上游NOx傳感器和下游NOx傳感器

∆P :壓差傳感器,用於計算DPF捕集的碳載量


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燃油噴射:

1、可增加額外的燃油噴射系統(“第7支噴油器”,自低壓油路取油);

2、“第7支噴油器”佈置在上游NOx傳感器後;

3、也可借用噴油器的中遠後噴,代替“第7支噴油器”

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DOC的作用

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DOC主要作用:

1、 降低HC排放:將尾氣中未燃燒的HC、潤滑油HC氧化為H2O、CO2;

2、 將NO氧化為NO2:NO2將DPF補集的碳顆粒氧化為氣態的CO2;

3、氧化噴入排氣管的燃油:氧化柴油放熱使DPF溫度升高,DPF內碳與氧氣反應為CO2

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DPF工作原理

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DPF:

用於捕集尾氣中的顆粒,以滿足國六排放對顆粒數量(PN)的要求 。通過表面和內部混合的過濾裝置捕捉顆粒,例如擴散沉澱、慣性沉澱或者線性攔截。DPF能夠有效地淨化排氣中70%—90%的顆粒,是淨化柴油機顆粒物最有效、最直接的方法之一。

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DPF再生時儀表盤顯示一覽:

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當DPF捕集到一定程度的PM後就需要再生,否則發動機排氣背壓上升,工作狀態惡化,嚴重影響性能及油耗,更有甚者為堵死DPF導致發動機無法工作。如何安全快速的再生已成為DPF的關鍵技術,DPF再生,將DPF收集的顆粒物(主要為碳粒)氧化為氣態的二氧化碳(氧化劑為O2或NO2),從而使得DPF恢復到原來的工作狀態。再生速率取決於DPF內收集的顆粒質量,以及DPF內的溫度。

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SCR工作原理

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1、尿素水溶液噴入排氣管中,水解為NH3;

2、 NH3在SCR中,將尾氣中的NOx還原為無毒的氮氣N2;

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ASC的作用

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ASC ——避免消除過量或逃逸的NH3 :

1、將過量的NH3氧化為N2、N2O、NOx; NH3 + O2 → N2、N2O、NOx

2、同時,再催化NOx、NH3反應為氮氣N2 NOx + NH3 → N2

知識拓展


國六為了滿足PN、NH3的要求,國六後處理體積明顯增大,重量是國五同排量發動機後處理的3倍; 同時國六後處理開發及製造技術難度大,重金屬含量高,所以成本以數萬元記。

博世國六重卡後處理系統原理圖:

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濰柴國六後處理共4個排溫傳感器、1個壓差傳感器、1個尿素噴嘴、1個NOx傳感器 :

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