文章详情

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

李岩

2017-06-11

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

【卡车之家 原创】为了控制排放污染物,国四阶段以后的车型无一例外装备了后处理系统。关于后处理技术,国四、国五阶段不外乎两种技术,一种加尿素,一种不加尿素,我们今天就来说说不加尿素的这种后处理。

后处理的作用是控制排放污染物的,而国四、国五排放标准迫切需要干掉的两种排放污染物就是PM和NOx,也就是黑烟和氮氧化物,所有的后处理都是以消灭这两种东西为目标而生的。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

加尿素的后处理系统,进气量大于燃油燃烧所需要的空气总量,提高燃烧温度和较大的点火提前角,将黑烟从源头遏制;然而过高的爆压和燃烧温度生成了大量的NOx氮氧化物,发动机这边就不用管了,把消灭氮氧化物的任务全权交给SCR系统就完了。那么不烧尿素的后处理系统是如何把这两种污染物消灭的呢?我们从同开始说。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

前面已经说过,过量的氧气和高温高压是生成氮氧化物的主要原因,氧气量少,温度低就会大大减少氮氧化物的生产,卡友们该说了,柴油机喷油量多,进气少,那不冒黑烟么?肯定冒啊,为了控制住氮氧化物的生成,冒烟就冒烟吧,冒出来再说。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

于是乎,不加尿素的国四/国五柴油机增加了洋名叫做EGR的废气再循环系统,它把排放出的废气,经过散热器冷却以后,送回汽缸里充数。废气中的含氧量低,温室气体二氧化碳含量高,在燃烧的过程中不仅冲淡了汽缸里的含氧量,还能通过二氧化碳吸收热量,降低燃烧温度,氮氧化物在这种条件下大大减少,处理污染物第一步已经完成。

燃烧温度低,爆压低,燃烧不充分一定是会对动力产生影响的,所以国四/国五发动机废气再循环并不是时刻都在进行的,通过EGR阀的开启时间和开启升程,实现废气何时进、进多少的控制。比如怠速工况,温度不高不至于生成大量氮氧化物,此时EGR是不工作的,全负荷(地板油)工况下,为了不影响动力输出,EGR也是关闭的。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

EGR控制住了氮氧化物数量,但是温度低,缺氧的工况下生成的其他污染物谁来管呢,这里面不仅有一氧化碳,还有一种碳氢化合物HC,排气管最前面一节的DOC该上场了。DOC的作用类似汽油车的三元催化器,它通过载体上的催化剂涂层,把HC和CO转化成H2O和CO2这样的无害物质,同时把残存的氧化氮NO氧化成二氧化氮NO2后面要用到。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

DOC工作原理

尾气经过这个DOC的时候进行的反应是放热的,后面还会继续用这个热量。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

排气管的中节洋名字叫POC,中文名颗粒物催化氧化器,我们可以把它看作是一个由刷锅球制成的滤芯,黑烟经过它的时候,颗粒被拦截在上面。这个时候前段过来残存的NO2就派上用场了,在POC表面贵金属涂层的催化、DOC提高排气温度的条件下(250-500℃),NO2的强氧化性烧掉了捕捉在载体上的碳烟颗粒,生成NO和CO2。EGR车型适当拉拉高速,让发动机全负荷运转一会儿,对后处理再生是有好处的。POC捕捉碳烟颗粒的效率其实并不高,只能将黑烟的排放量控制在国四标准以内。

废气循环就够了? 粗说不加尿素的后处理

国五车型的排气管第二段叫DPF,它的作用和POC一样,也是为了消灭掉黑烟颗粒,但是它的效率更高,也就更容易被堵塞,所以DPF需要有一个再生功能,利用电加热或者向排气管前段喷射柴油提高排气温度,烧掉碳烟颗粒。虽然碳烟颗粒可以通过再生除掉,但是机油蒸汽燃烧生成的无机盐就无能为了了,所以国五/国六带DPF后处理系统的柴油机需要使用低灰分机油。

相对于只要控制氮氧化物的SCR技术路线来说,EGR路线后处理系统中的三个部分除了各司其职,还要相互配合,才可以将污染物控制在法规限制的水平。

● 相关阅读:

SCR EGR DOC 都是啥?看完从此不懵逼

不烧尿素的7米厢车 庆铃700P国五用DPF

注:本文为卡车之家原创,版权归卡车之家所有,任何媒体、网站或个人如转载、引用时,请须注明“来源:卡车之家,并标明作者”,对于侵权行为,卡车之家保留起诉权利。

车友群二维码
打开APP,看更多精彩内容
打开APP,看更多精彩内容

公司名称:北京卡车之家信息技术股份有限公司
ICP备案号:京ICP备09080840号-2

发表评论…
  • 看车
  • 0
  • 0
  • 1066