国四发动机后处理系统.docx

国四发动机后处理系统 国四排放研究背景 压燃式柴油机由于柴油及其燃烧方式的特征，排放的HC、CO相对汽油机少的多，但排放的NOx和PM大量并存。因此，柴油机排放控制的重点应该是降低颗粒物和NOx的排放量。为了满足欧Ⅳ及以上排放要求，柴油机单靠燃烧改进等机内净化技术已经很难满足越来越严格的排放法规，尾气必须通过柴油机外的排放后处理装置才能达标。 排气污染物限值变化趋势 排放控制技术原理及缺点 技术路线的选择 根据汽车工业发达国家的发展经验，当前主要有两条技术路线： 一 、EGR+DPF/DOC路线（美国路线） 二 、优化燃烧+SCR路线（欧洲路线） SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是实现欧Ⅳ/Ⅴ最快捷的途径，也是实现欧Ⅵ的必要手段。同时，采用SCR技术的发动机可以更有效的降低NOx的排放，并且有明显的节能特点。 决定因素： 1、我国能源资源有限，50%以上依赖进口。 SCR技术比EGR技术节油5%～7%。 2、我国目前炼油水平不高，硫含量在250ppm以上。 EGR要求含硫量在50ppm以下。 3、SCR技术有达到国IV以上的排放标准潜力。 国IV机型和国V机型可选用同一发动机技术平台。 国四发动机后处理系统工作原理 后处理系统选用了选择性催化还原系统，其作用是先通过优化燃，再使用选择性催化还原SCR来降低因燃烧优化而产生的NOx排放，欧洲普遍采用该系统。其化学反应原理是采用尿素水溶液作为还原剂，尿素在高温下分解成成NH3和CO2，产生的NH3作为还原剂，将废气中的NOx还原成N2的过程。 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O 6NO2+8NH3→7N2+12H2O NO+NO2+2NH3→4N2+12H2O 当SCR系统工作时，电控单元采集柴油机的转速和扭矩信号、排气管中的排气温度信号、催化器温度信号后电控单元根据输入参数，查找存储的尿素喷射脉谱图，计算出此时所需的尿素量。经过驱动电路，转化为喷射脉冲信号，控制尿素泵动作。尿素泵将一定量的尿素从尿素罐中抽出，加压过滤后送到计量控制单元，形成具有一定压力的尿素待用。当发动机的排气温度达到要求时，计量控制单元将一定量的尿素喷入SCR催化器入口前端。在排气管的混合区，尿素遇高温分解成NH3和H2O，与排气充分混合后进入SCR反映装置。在催化反应区，NH3和NOx反应生成N2和H2O，排到大气中。 车用选择性催化还原系统（MSCR)： 潍柴国四后处理系统原理图： 康明斯国四后处理系统原理图： 装配、调整、验收技术条件 国四相比较国三新增加的零部件主要有： 尿素箱及其安装、固定支架 2、尿素喷射泵、固定支架 3、尿素喷嘴、固定支座 4、SCR后处理器（具消声功能） 5、尿素流动管路及辅助加热装置 6、尿素箱尿素加热管路 7、断水电磁阀 8、尿素 9、空气滤清器（康明斯） 10、各种传感器（OBD、温度等） 国Ⅳ尾气后处理系统技术条件 1.范围：本标准规定了国Ⅳ尾气后处理系统的技术要求、安装说明及其它的注意事项等。本标准适用于陕西汽车集团有限责任公司生产的商用国Ⅳ重卡系列产品的尾气后处理系统。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。本标准发布时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 DIN 70070 柴油发动机—AUS 32NOX 还原剂 质量要求 DIN 72551 道路车辆—单芯无屏蔽薄壁绝缘低压电缆 SAE J2044-2002 油管、油泵、燃油滤清器、油轨等管接头的执行标准 3. 原理及原理图 国Ⅳ尾气后处理系统选用了选择性催化还原系统 (SCR) ，其作用是先通过优化燃烧，再使用选择性催化还原来降低因燃烧优化而产生的NOx排放。其化学反应原理是采用尿素水溶液（Adblue 32.5%）作为还原剂，尿素在高温下分解成NH3和CO2，产生的NH3作为还原剂，将废气中的NOx还 原成N2的过程。 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O 6NO2+8NH3→7N2+12H2O NO+NO2+