有卡车的地方 就有卡车之家
立即打开
返回

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

2021-03-28 04:00:00 zhuo
卡车之家
zhuo

从事整车设计7年

进入2021年,距离全国各地正式进入国六已经不足半年时间了,各主机厂为了满足严苛的国六排放标准,已经完成了排放技术的升级。那么您对国六后处理了解吗?下面我们一起聊一聊。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

一、国六排放标准的主要变化?

为减少机动车辆污染物排放对环境的污染,改善空气质量,自2001年7月1日,国一标准在全国范围内全面实施,到2018年6月28日公布的国六标准,我国的排放标准经历了6个阶段,随着每次排放标准的升级,对汽车制造技术提出更高要求,也使我们的产品品质不断提升。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

与《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车污染物排放限值及测里方法(中国II.I、V阶段)》相比,国六标准的主要变化:NOx限值加严77%,PM值加严67%,新增颗粒物数里(PN)限值要求。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

增加了非标准循环排放测试要求和跟值(WNTE)和整车实际道路排放测试要求和限值(PEMS);統一采用稳态循环(WHSE)和统一瞬态循环(WHTC)污染物排放测试;

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

对气态污染物、颗粒物和烟度排放满足标准限值要求的耐久性和排放控制装置的耐久性做出要求,其中轻型/5年或20万km;中型/6年或30万km;重型/7年或70万km。将远OBD监控应用到国家标准;OBD阈值检测增加到5个。

二、国六技术路线及原理介绍

1.发动机排放污染物

发动机排放污染物分为气态和固态;

气态主要包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(N0x)、碳氢化合物(HC);

固态主要包括PM(颗粒物质量)和PN(粒子数量),主要是碳、冷凝的碳氢化合物、硫酸盐水合物。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

其中N0x是在高温富氧条件下产生的,PM是在高温缺氧条件下产生的。从二者生成条件可以看出生成机理恰恰相反,即在降低NO x时必然造成PM排放的升高,反之亦然。

国六发动机后处理装置的设计和功能,主要就是为了处理这两大类污染物。

2.国六技术路线

目前重型柴油车辆后处理装置主要技术路线为EGR +DOC +DPF +SCR +ASC。

(1)EGR:废气再循环(Exhaust Gas Recirculation)

作用是将少部分发动机燃烧后产生的废气和新鲜空气混合后进入燃烧室,进行再次燃烧的技术,EGR有效抑制缸内温度,从而达到降低NOx排放。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

(2)DOC:氧化型催化器(Diesel Oxidation Catalyst)

作用是净化尾气中的CO和HC。DOC整个后处理过程的第一步,一般以金属或陶瓷作为催化剂的载体,涂层中主要活性成分是铂、钯等贵金属与稀土金属;

在国六系统中,DOC至关重要,主要作用有:

降低HC排放,将尾气中HC氧化为H2O和C02;

将NO氧化为NO2,NO2将DPF里面的碳颗粒氧化为气态的C02;

氧化喷入排气管的燃油,氧化柴油放热使DPF温度升高,DPF内碳与氧气反应为CO2。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

(3)DPF:全称颗粒捕捉器(Diesel Particle Filter)

通常配合EGR废气再循环装置,安装在柴油机的接气管上游,对排气中的大微粒(5um)通过碰撞、拦截的方式进行捕集,对小于100nm的小微粒通过扩散方式进行捕集,这使得DPF的颗粒捕焦效率高达95%以上。

DPF采用壁流式过滤通道,内部由很多细小的孔道组成,相邻孔道一端出口封闭,一端入口封闭。

孔道壁面有微孔,可使气流通过,所谓壁流式就是指排气出口封闭,排气只能强制从每个通道的壁面小孔互相“渗透”,同时捕集经过的微粒,这样相对于DOC的直通式的捕集器须都会更高。

但随着运行时间的增加,大量的颗粒堆积并堵塞DPF,造成排气背压增加,导致发动机动力性能和经济性能恶化。因此,DPF必须及时清除附着的颗粒,即DF的再生。DPF再生过程分为主动和被动2种形式。

注意:DPF不能采用水洗的清理方式,如果用水洗可能会破坏内壁催化,涂层,使其失效。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

(4)SCR:(selective catalytic reduction)选择性催化还原器

通过尿素喷射系统将尿素喷射到排气管中,在催化剂的作用下,使氮氧化物与尿素发生还原反应,从而达到去除氮氧化物的目的。.

SCR技术通过优化燃油喷射系统(单体泵-高压共轨)和喷油提前正时,使燃

油在高温高氧的条件下充分燃烧,以降低颗粒物(在机内减少颗粒物优化发动机功率),再使用SCR技术降低因燃烧优化而产生的NOX排放。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

(5)ASC氨逃逸催化器

为防止氢选逸,由于车辆可能存在尿素泄露、反应效率低等情况,尿素分解产生的氨气可能会未参与反应而直接排出大气。氨逃逸催化器(ASC)在载体内壁使用贵金属等催化剂涂层,用于催化氧化废气,一般装在SCR后端。

国六排放知多少? 技术路线及其原理介绍

●  编后语

国六排放标准被称为史上最严法规,对上游车企、发动机厂等企业的生产技术、检测标准和售后维修服务带来一定挑战。随着国六标准的实施,意味着发动机控制逻辑和整个后处理系统技术进行一次升级,建议各位卡友规范使用。(文/卡家号:zhuo)

国六卡家号
打开APP,看更多精彩内容
打开APP,看更多精彩内容
加载评论

前往卡车之家APP查看评论

体验更佳