行業新聞

柴油機尾氣處理很棘手

2017/5/11 CCG-CCH

拋開油品問題,其實柴油機的尾氣處理要比汽油機復雜的多,排放清潔是要付出代價的。
 
柴油機的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM,主要的難點在于NOx的處理上;而汽油機的排放主要是NOx、碳氫化合物HC和一氧化碳CO等,如果是直噴汽油機也會有微粒PM的排放。
 
柴油機一般是富氧燃燒,HC和CO比汽油機少多了;但是柴油機的煙是一個問題,這是因為其燃燒方式的原因,柴油機為擴散燃燒,而汽油機為預混燃燒。因此柴油機工作時如果混合氣組織不好,就會導致滾滾黑煙,所以造成了柴油機在我們心中的印象總是很差,總覺得柴油機就是不環保的機器,即使汽油機排出大量的無色不可見的有毒氣體HC和CO。但有一點你要知道,柴油機的尾氣經過完善處理之后,其污染指標全面秒殺汽油機。正如標題所言,這個完善處理到底有多棘手?

我們知道汽油機的尾氣處理一般只需一個大鐵殼,也就是三元催化轉化器就可以解決了,不保險?那加個氮氧化物存儲式催化轉化器(NSC)就穩了。燃鵝,柴油機卻用不了…為熟么呢?還是因為柴油機為富氧壓燃,空燃比相當大,三元催化器在處理NOx時如果氧分壓過高,轉化效率將會大大下降。所以呢,還得想別的方法…

EGR(Exhaust Gas Recirculation 廢氣再循環)
 

內燃機在燃燒后將排出氣體的一部分分離出、并導入進氣側使其再度燃燒的技術,主要目的為降低排出氣體中的NOx與分擔部分負荷時可提高燃料消耗率。燃鵝…EGR是很講求控制策略和實現的,為柴油機加裝EGR后動力下降油耗升高再正常不過…

DOC(Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器)
 
DOC是將柴油燃燒后的排放物,例如CO、HC和SOF等,進行氧化,然后產生CO2和H2O。但DOC并不能將污染物完全氧化,其轉換效率分別為:CO:70-90%;HC:60-80%;SOF:40-50%。所以,僅僅DOC是不夠的…
NSC(NOx Storage Catalyst 氮氧化物存儲式催化轉化器)
DPF(Disel Particulate Catalyst 柴油顆粒過濾器)
柴油顆粒過濾器根據工作原理分為被動再生(A)和主動再生(B)。被動再生,是指只要達到特定溫度和壓力條件,過濾器收集到的顆粒物就會被處理掉。主動再生,是指當車輛達不到特定反應條件,需要系統主動的創作條件來處理顆粒物(比如,加熱)。插一句,柴油含硫量高的話尾氣堵塞DPF幾乎就是家常便飯…
SCR(Selective Catalyst Reduction 選擇性催化還原)
 
原理:尾氣從渦輪出來后進入排氣混和管,在混和管上安裝有尿素計量噴射裝置,噴入尿素水溶液,尿素在高溫下發生水解和熱解反應后生成NH3,在SCR系統催化劑表面利用NH3還原NOx,排出N2,多余的NH3也被還原為N2。要知道SCR的轉化效率可以達到90%以上!仔細觀察的話,你會看到許多柴油大貨都外掛一個尿素箱,至于加沒加就另當別論了…
來看一個例子,柴油版奔馳E320的尾氣處理裝置~當然,以上這些裝置在乘用車上也不是全都得用上,不同排放階段下會運用不同的組合。比如國IV(歐IV):DOC+EGR,基本滿足;國V(歐V):DOC+EGR+DPF,可達標;國VI(歐VI):DOC+EGR+DPF+SCR,沒有SCR是不行的。
柴油車在我們周圍,幾乎就是貨車的代名詞。可在歐洲,可有一大批油耗低,動力足的柴油轎車。最近,環保部柴油機國六標準征求意見稿出臺,可以看到,不出意外,2020年柴油國六標準就將實施。

環保部辦公廳今日發布“關于征求國家環境保護標準《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)(征求意見稿)》意見的函”,正式就柴油、燃氣發動機國六標準公開征求意見。

征求意見稿中相關內容顯示,2020年1月起,若新規實施,不滿足柴油機國六標準的車型不得生產、銷售、注冊登記。

從目前來看,柴油機國六標準的限制,更多的會對貨運車產生影響。不過,在歐洲大陸,有著大量的低油耗、強動力的柴油車,涵蓋了從奔馳、寶馬、奧迪,到其他各個品牌的轎車車型。

柴油機國六標準實施后,中國是否會引入更多的柴油轎車呢?目前來看,可能性仍然很小。

一方面是當前汽油車油耗進一步降低,另一方面,是中國相關油品質量問題。還有就是大眾排放門的影響,直接導致大眾多年來的柴油車引進期望幻滅。

 
 
 
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