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一、柴油機(jī)尾氣污染

柴油機(jī)尾氣特征和危害：

汽車尾氣：HC、CO、NOx和顆粒物(PM)等污染物，經(jīng)大氣的光化學(xué)反應(yīng)后，還將產(chǎn)生地表臭氧(O3)和過氧化物；

PM、地表臭氧(O3)和過氧化物為致癌物質(zhì)

CO、NOx和HC為致病物質(zhì)，嚴(yán)重危害人類的健康和生態(tài)環(huán)境。

 

  第一次全國污染源普查公報公布的2007年機(jī)動車尾氣排放情況

總顆粒物(PM)：  59萬噸

氮氧化物(NOx)：550萬噸

碳?xì)浠衔?/span>(HC)：479萬噸

一氧化碳(CO)： 3947萬噸

 

二、柴油機(jī)排放法規(guī)

三、降低柴油機(jī)有害排放物的策略

降低有害排放物的策略

機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)

（1）燃燒室的優(yōu)化和改進(jìn)

（2）電子控制燃油噴射技術(shù)

（3）進(jìn)氣增壓中冷技術(shù)

（4）多氣門技術(shù)

機(jī)外控制技術(shù)

顆粒物的過濾凈化技術(shù)

（1）氧化催化技術(shù)

（2）連續(xù)再生捕集技術(shù)

（3）顆粒物的捕集技術(shù)

氮氧化物的凈化技術(shù)

（1）等離子體輔助催化還原NOx技術(shù)

（2）稀混合氣NOx捕集技術(shù)

（3）選擇性催化還原技術(shù)

四、SCR技術(shù)工作原理、組成及應(yīng)用

1、SCR技術(shù)的反應(yīng)原理：

    高溫廢氣從增壓器渦輪流出后進(jìn)入排氣管中，同時由安裝在排氣管上的尿素噴射單元將適量的尿素水溶液以霧狀形態(tài)噴入排氣管中，尿素液滴在高溫廢氣作用下發(fā)生水解和熱解反應(yīng)，生成所需要的還原劑氨氣（NH3），氨氣在催化劑的作用下將氮氧化物（NOx）有選擇性地還原為氮氣（N2）。有時為了防止過多的氨氣逃逸造成二次污染，還需要在 SCR 催化劑后方布置促進(jìn)氨氣氧化成氮氣的催化劑。具體反應(yīng)如下：

   

    尿素水解為氨氣：（尿素噴射系統(tǒng)）

             (NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2  (要求溫度200℃以上)

  SCR后處理反應(yīng)：（SCR催化轉(zhuǎn)化器）

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

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

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

     消除多余NH3的反應(yīng)：

             4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

2、SCR系統(tǒng)組成

DeNOx2.2系統(tǒng)的控制單元與發(fā)動機(jī)的控制單元（ECU）集成在一起，主要是用來執(zhí)行SCR控制策略，并根據(jù)環(huán)境溫度、排氣溫度、尿素液位、尿素溫度、尿素壓力、NOx濃度等傳感器信號控制尿素劑量單元，根據(jù)需求定時定量地將尿素溶液噴射到排氣氣流中；

 

2.1  SCR系統(tǒng)部件組成-ECU

SCR尿素噴射控制單元與發(fā)動機(jī)ECU集成

 

 

2.2  SCR系統(tǒng)部件組成-尿素泵

相當(dāng)于燃油系統(tǒng)的高壓油泵，由電瓶驅(qū)動，將從尿素箱抽過來的尿素進(jìn)行加壓，產(chǎn)生9bar的壓力，存儲在尿素泵內(nèi)。等待尿素噴嘴打開時噴入排氣管中。工作停止后，倒吸時間<90S

2.2  SCR系統(tǒng)部件組成-尿素泵

 

 

 

2.2  玉柴等采用的SCR系統(tǒng)DeNOx2.0系統(tǒng)-尿素泵

 尿素泵上安裝有DCU，通過CAN線與ECU通訊，控制尿素的噴射時間和噴射量

噴射頻率4Hz

具有自動倒吸功能

系統(tǒng)壓力為5bar（相對）

該系統(tǒng)采用尿素為噴嘴冷卻，因此必須保證尿素充足，否則噴嘴極容易燒壞。

2.3 SCR系統(tǒng)部件組成-噴嘴

尿素噴射單元（尿素噴嘴）重量約為0.24kg，由尿素管接頭、冷卻水管接頭、隔熱板、噴射閥電子接頭和冷卻器體等幾部分組成。

噴嘴底座的M6螺栓擰緊力矩為8Nm（±2Nm）。

 

 

2.4  SCR系統(tǒng)部件組成-尿素箱

在尿素箱（重量約5.8kg）頂部安裝有傳感器總成、通氣裝置等，底部安裝有殘液釋放螺塞孔。傳感器總成中傳感器包括液位傳感器和溫度傳感器，可感應(yīng)液面高度和溫度；集成在傳感器總成上的熱交換器可利用發(fā)動機(jī)冷卻水的熱量為寒冷天氣下結(jié)冰的尿素進(jìn)行解凍。尿素箱內(nèi)尿素液力管入口應(yīng)裝有尿素初濾器，以防止大于70μm的雜質(zhì)進(jìn)入噴射系統(tǒng)。箱體頂部應(yīng)布置有通氣閥以平衡尿素箱內(nèi)、外壓力。尿素箱底部應(yīng)設(shè)有殘液釋放螺塞孔。

 

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