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柴油机尾气后处理技术基础介绍

柴油机尾气后处理技术
基础开发室性能组
李兴民 2009.4

内容
尾气后处理技术简介 柴油机尾气的组成 后处理基础知识 典型后处理布置方案
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD

尾气后处理技术简介
为什么要采用尾气后处理技术? 为了满足越来越苛刻的环保法 规要求,仅仅依靠发动机本体 的技术措施已经不能满足法规 的要求,专门针对发动机尾气 采用物理、化学方法进行净化 处理的方法叫做发动机尾气后 处理技术
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD

排放法规
2 (8%)
cu rve
8 (9%) 10 (8%)
Torque
Fu ll l oa d
6 (5%)
4 (10%) 75% load
12 (5%)
5 (5%)
3 (10%) 50% lo ad
13 (5%)
7 (5%)
9 (10%)
25% load
11 (5%)
1 (15%) idle
250
A
B
C
Engine speed
100 Torque [%]
200
50
150
0
Engine speed [%]
100
-50
50
-100
0 0
Urban
600
Rural Time [sec]
-150 1200 Motorway 1800
DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD

柴油机燃料供给系统练习题

柴油机燃料供给系统试题 一、填空题 1.柴油机混合气的形成和燃烧过程可按曲轴转角划分为(备燃期)、 (速燃期)、(缓燃期)和(后燃期)四个阶段。 2.柴油机燃料供给系统有四部分组成:(燃油供给)、(空气供给)、(混合气形成装置)和(废气排出装置) 3.柴油机的混合气的着火方式是(压燃式)。 4.国产A型泵由(泵油机构)、(供油量调节机构)、(驱动机构)和(泵体)等四个部分构成。 5.喷油泵的传动机构由(凸轮轴)和(挺住组件)组成。 6.喷油泵的凸轮轴是由(曲轴)通过(定时齿轮)驱动的。 7.喷油泵的供油量主要决定于(柱塞)的位置,另外还受齿条的影响。 8.柴油机的最佳喷油提前角随供油量和曲轴转速的变化而变化,供油量越大,转速越高,则最佳供油提前角(越大)。 9.供油提前调节器的作用是按发动机(工况)的变化自动调节供油提前角,以改变发动机的性能。 10.针阀偶件包括(针阀)和(真阀体),柱塞偶件包括(柱塞)和(柱塞套),出油阀偶件包括(出油阀)和(出油阀座),它们都是相互配对,(不能)互换。 二、选择题 1.喷油器开始喷油时的喷油压力取决于(B )。 A.高压油腔中的燃油压力 B.调压弹簧的预紧力 C.喷油器的喷孔数 D.喷油器的喷孔大小 2.四冲程柴油机的喷油泵凸轮轴的转速与曲轴转速的关系为(C )。 A.1:l B.2:l C.1:2 D.4:1 3.孔式喷油器的喷油压力比轴针式喷油器的喷油压力( A )。 A.大 B.小 C.不一定 D.相同 4.在柴油机中,改变喷油泵柱塞与柱塞套的相对位置,则可改变喷油泵的(C )。 A.供油时刻 B.供油压力 C.供油量 D.喷油锥角 5.喷油泵柱塞行程的大小取决于(B )。 A.柱塞的长短 B.喷油泵凸轮的升程 C.喷油时间的长短 D.柱塞运行的时间 6.喷油泵柱塞的有效行程( D)柱塞行程。 A.大于 B.小于 C.大于等于 D.小于等于 7.喷油泵是在(B )内喷油的。 A.柱塞行程 B.柱塞有效行程 C.A、B均可 D.A、B不确定 8.柴油机喷油泵中的分泵数(B )发动机的气缸数。 A.大于 B.等于 C.小于 D.不一定

柴油机排气后处理装置技术要求第5部分:后处理器机械性能

中国环境保护产业协会标 T/CAEPI □□-20□□ 柴油机排气后处理装置技术要求 第5部分:后处理器机械性能 Technical Requirements of Diesel Emission Aftertreatment Devices Part 5: Mechanical Performance of After-treatment Converter (征求意见稿) 中国环境保护产业协会发布

T/CAEPI XXX-201X 目 录 前 言...........................................................................III 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 技术要求.......................................................错误!未定义书签。 4.1 一般要求 (3) 4.2 机械性能要求 (3) 5 试验程序 (4) 6 试验方法 (4) 6.1 密封性试验 (4) 6.2 轴向推力试验 (4) 6.3 水急冷试验 (4) 6.4 热振动试验 (5) 6.5 热疲劳试验 (6) 7 检验规则 (7) 7.1 检验分类 (7) 7.2 检验项目 (7) 8 标志、包装、运输、储存 (8)

T/CAEPI XXX-201X 前 言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,促进环保技术装备发展,规范柴油机排气后处理装置的技术要求和试验方法,降低柴油机尾气排放中的污染物对空气质量的影响,制定本标准。 CAEPI XXX-201X《柴油机排气后处理装置技术要求》分为如下5个部分: ——第1部分:氧化型催化转化器(DOC); ——第2部分:选择性催化还原器(SCR); ——第3部分:柴油机颗粒捕集器(DPF); ——第4部分:氨逃逸催化器(ASC); ——第5部分:后处理器机械性能; 本部分为T/CAEPI XXX-201X 第5部分。 本部分规定了柴油机排气后处理装置后处理器的机械性能技术要求和试验方法。 本部分是对HJ451-2008《环境保护产品技术要求柴油车排气后处理装置》的修订,与原标准相比主要变化如下 ——增加了后处理器封装单元的技术要求和测试方法 ; ——增加了后处理器总成热疲劳要求和试验方法 ; ——修改了密封性技术要求,将压降要求改为泄漏量要求; ——修改了轴向推力试验方法,根据载体的大小,线性关系增加轴向力; ——修改了预处理条件,调整了预处理温度; ——修改了水急冷试验方法,将四段式循环方式改为两段式; ——修改了振动试验方法; ——修改了试验条件和试验程序; ——修改了检验规则。 本标准由中国环境保护产业协会组织制订。 本标准起草单位: 本标准主要起草人:

柴油机后处理净化技术

柴油机后处理净化技术 1.氧化催化转化器 氧化催化转化器是利用催化剂,象滤清器那样通过排气,将有害成分HC、CO、NOx进行化学反应转化为无害的CO2、H2O和N2的反应器。 减小污染物浓度的原理: 把一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒中的可溶性有机物SOF成分氧化成二氧化碳和水。 氧化催化转化器的结构: 主要由壳体、衬垫(减震层)、载体和催化剂涂层四个部分组成。 ①壳体通常为不锈钢材料,防止高温氧化脱落。 ②衬垫通常为陶瓷材料;隔热性、抗冲击性、密封性和高低温冲 击性优于金属网。 ③载体材料主要有蜂窝陶瓷载体和金属载体两种。 ④催化剂涂层。涂层(γ-Al2O3)+主催化剂(铂Pt、钯Pd) 2.NOx机外净化技术 (1)吸附催化还原法(LNT) 催化剂活性成分:贵金属和碱土金属 在富氧气氛下,用吸附剂MO先将NOx储存起来: 然后在贫氧的还原气氛下进行分解和还原,其反应如下:

(2)选择性催化还原(SCR) NOx的催化还原技术有:选择性非催化还原(SNCR)、非选择性催化还原(NSCR)和选择性催化还原(SCR)三种方式,其中以选择性催化还原(SCR)技术在柴油机上的研究最为广泛。 工作原理: 以NH3或者HC作为还原剂,在催化剂的作用下将NOx转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。 (3)等离子辅助催化还原(NTP) 机理:空气经过低温等离子体作用后,产生一系列氧化性极强的自由基(OH*、HO2*)、原子氧(O)、臭氧(O3)等强氧化物质,这些物质将发动机尾气中的NO氧化,并转化为NO2

3. 颗粒物机外净化技术 微粒捕集器(DPF )对颗粒物进行捕集是最可行的一种后处理技术。此外,也有使用等离子体净化技术和静电分离技术等法对颗粒物进行脱除。 (1)DPF 结构 陶瓷蜂窝载体 陶瓷纤维编织物 22O O ??→2O N NO N +??→+2N O NO O +??→+*N OH NO H +??→+2NO O NO +??→*222NO OH NO H O ++??→** 22NO HO NO OH +??→+323NO O NO +??→

柴油机的燃油系统

柴油机的燃油系统 1.商用车发动机增压式共轨喷射系统及关键技术的研究 随着未来排放法规(美国2010年及欧6排放标准)在重型商用车柴油机上的实施,以共轨喷射系统替代目前尚在许多场合使用的单体泵或泵喷嘴系统的趋势将进一步加快,而废气再循环(EGR)在所有重要的燃烧过程中的应用推动了共轨喷射系统方案的实施。由此产生的发动机对部分负荷时最高喷油压力的需求只能由带蓄压器的喷射系统采用液力方式才能有效地实现。 Bosch公司的产品系列以共轨系统(CRS)的2种变型来支持高负荷运转工况的燃烧过程设计。CRSN3.3系统提供了可挑选的柔性多次喷射自由度,它可用于采用高增压压力和高EGR率的燃烧过程。目前,喷油压力为220~250 MPa的产品分级可满足匹配特殊发动机的需求。 CRSN4.2增压式共轨喷射系统能提供可选择喷油开始时喷油速率的柔性功能,故能降低对氮氧化物(NOx)敏感的特性曲线场范围内的NOx形成。在与传统共轨喷射系统相同的喷油压力下,增压式共轨喷射系统生成NOx较少有利于降低高负荷运转工况下的燃油耗。此外,还能减少发动机在进气增压和废气流冷却方面的费用。 在发动机采用增压式共轨喷射系统进行全面优化时,实际行驶循环的燃油耗最多能降低3.5%。预测表明,在4年使用期内,欧洲长途运输由此而削减的二氧化碳(CO2)排放高达200 t,并能节省10 000欧元的燃油成本。 (1)系统设计 增压式共轨系统的基本结构具有以下众所周知的共轨系统部件及功能:(1)高压泵供应燃油;(2)共轨储存压力,并将燃油分配到各个气缸;(3)喷油器喷射燃油。 与传统共轨系统的最大区别是系统中产生压力的功能被分成两级:高压泵作为产生压力的第1级,将燃油压缩到25~90 MPa范围;第2级由集成在喷油器中的增压装置,即1个阶梯型柱塞,将燃油增压到额定喷油压力210 MPa,而增压装置由其自身的电磁阀来控制。 这种带增压装置的系统配置对于开发先进的发动机方案具有以下优点:(1)柔性和高液力效率的喷油特性曲线可优化高负荷运转工况的燃油耗;(2)共轨压力≤90 MPa的预喷射和后喷射降低了油束的动量,减小了燃油对气缸工作表面的浸湿及对发动机机油的稀释;(3)将喷油器中少数几个零件上承受最高压力的份额降至最少程度,而高压泵、共轨和高压油管最多只需按90 MPa压力来设计。 避免发动机机油掺入燃油是尽可能延长排气后处理装置使用寿命的重要环节,因此,增压式共轨系统将通常商用车上采用发动机机油润滑的高压泵传动机构改成燃油润滑的传动机构。 共轨选用与重型柴油机一样长度的结构型式,与紧凑型结构相比,它具有许多优点:(1)高压油管的变型数目减少了30%;(2)高压油管结构紧凑;(3)减小了共轨 高压油管 喷油器中的压力波动;(4)因共轨和高压油管的连接刚度好,降低了振动加速度。 (2)增压式共轨系统中的喷油器 由于对其提出的任务和要求不同,商用车发动机用的第4代喷油器与老产品有所不同。这主要体现在功能及设计方面,故在形式上考虑采用增压式喷油器,并缩小了最初采用电执行器行使原来喷射及控制功能的喷油器(包括喷油器中的构件)尺寸,使其只占普通商用车发动机共轨系统喷油器的一小部分,为扩展功能范围提供了空间。

柴油机排放的环境保护

柴油机排放的环境保护 赖可坚邹颂宇田少民 工程机械对环境的影响主要有三:一是柴油机的废气排放物对大气的污染;二是噪声对人居环境的污染;三是废油、废水对土壤或地表水的污染。其中,尤以废气排放对人类健康的危害最大。 1、废气中的污染物及其危害 柴油机排放的废气中包含有气态、液态及固态的污染物。气态污染物中含有CO2、CO、H2、NOx、SO2、HC、氧化物,有机氮化物及含硫混合物等;液态污染物中含有H2SO4、HC、氧化物等;固态污染物有碳、金属、无机氧化物、硫酸盐,以及多环芳烃(PAH)和醛等碳氢化合物。 上述污染物中,最主要的是CO、HC、NOx以及固体微粒(PM)。CO 是柴油不完全燃烧产生的无色无味气体;HC也是柴油不完全燃烧和气缸壁淬冷的产物;NOx是NO2与NO的总称,它们都是在燃烧时空气过量、温度过高而生成的氮气燃烧产物,NO在空气中即被氧化成NO2,NO2呈红褐色并有强烈气味;PM是所排气体中可见污染物,它是由柴油燃烧中裂解的碳(干烟灰)、未燃碳氢化合物、机油与柴油在燃烧时生成的硫酸盐等组成的微粒,也就是我们常见的由排气管冒出的黑

烟。相对汽油机而言,柴油机的CO和HC排放量较少,主要排放的污染物是NOx和PM。 CO通过呼吸道进入人体后,会同血红蛋白结合,破坏血液中的氧交换机制,使人缺氧而损害中枢神经,引起头痛、呕吐、昏迷和痴呆等后果,严重时会造成CO中毒。 HC中含有许多致癌物质,长期接触会诱发肺癌、胃癌和皮肤癌。 NO2刺激人眼黏膜,引起结膜炎、角膜炎,吸入肺脏还会引起肺炎和肺水肿。 HC和NOx在阳光强烈时的紫外线照射下,会产生光化学烟雾,使人呼吸困难、植物枯黄落叶、加速橡胶制品与建筑物的老化。 PM被吸入人体后会引起气喘、支气管炎及肺气肿等慢性病;在碳烟微粒上吸附的PAH等有机物,更是极有害的致癌物。 2、柴油机的排放标准 为了控制废弃污染,许多国家都制订了相应的环保法规和排放污染物防治的技术政策,以及控制排放污染物限制的技术监督标准。欧盟柴油机稳态试验(试验程序ESC)时的排放标准如附表所示。 我国已于2000年实施了“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测试方法(GB17691-1999)”、“压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆可见污染物限制及测试方法 (GB3847-1999)”等排放标准。这些强制性的国家标准等效采用了联合国欧洲经济委员会(ECE)有关汽车排放控制的全部技术内容,这意味着我国对新车的排放要求已达到欧洲90年代初期水平,比旧有的

HW:柴油机后处理技术概述

当下常用柴油机后处理技术: 1SCR(Selective Catalytic Reduction选择性催化还原技术) 1.1NH3- SCR 1.1.1反应原理 使用尿素水溶液作为氨气来源,这种溶液尿素质量分数为32.5%,符合DIN V70070国际标准,市 场上也称之为“AdBlue”溶液。当尿素水溶液被喷射到排气管中后,与高温的废气混合,尿素水溶 液经过气化、热解和水解等一系列复杂的化学反应生成氨气和二氧化碳,简单可以分为两步。 第一步: 热解反应 CO(NH2)2→加热→NH3+ HNCO 第二步: 水解反应 HNCO+H2O→催化剂→NH3+CO2 尿素分解释放出的氨气与废气中的NO x发生化学反应,具体反应方程式如下 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O 1.1.2控制方法 尿素SCR系统主要由后处理控制单元( DCU)、尿素泵( SM)、喷嘴( DM)、尿素罐、SCR 催化器及 相应液力管路和电气线束构成,如下图所示。 DCU为主控制单元,处理传感器信号、计算尿素喷射量并对各种执行器进行控制。SCR 系统开始 工作时,DCU首先确认系统是否处于正常状态,然后发出指令使尿素泵开始加压,压力使尿素水溶 液开始流动。控制单元通过CAN总线与发动机的ECU进行通讯,获得发动机的运行参数,再加上 催化器上游温度信号,计算出尿素喷射量,驱动喷嘴将适量的尿素水溶液喷射到排气管内,按反应 机理还原尾气中的NO x,多余的尿素被送回到尿素罐内。 1.1.3存在的问题 1.1.3.1低温工况下NO x转化率低 尿素在废气温度为160℃左右时,开始发生热解反应产生异氰酸(HNCO)和一部分氨气。由于尿 素热解需要吸收大量的热量,当排气温度较低时热解速度较慢。有关研究表明,温度为330℃时 仅有20%左右的尿素可以发生热解,而400℃时有50%的尿素发生热解,剩下的尿素只能到达

高效清洁柴油机技术-5柴油机排气后处理

现代动力技术之二 现代高效低排放柴油机技术 (五)柴油机排气后处理 石磊 上海交大内燃机研究所

1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式(1)一氧化碳(CO):不完全燃烧产物。 (2)碳氢化合物(HC):未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。 (3)氮氧化合物(NOx):在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物(NO、NO2为主)的总称。 (4)颗粒排放物(PM):主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒,以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。 (5)二氧化碳(CO2):燃烧的必然产物。

1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式 一氧化碳(CO) (1)形成原因 汽油机——主要是由可燃混合气过 浓造成的。 柴油机——主要是由燃烧室内部缺 氧或温度过低造成的。 (2)危害 是一种无色、无味的有毒气体,吸 入人体后,能以比氧强210倍的亲和 力同血液中的血红蛋白结合,形成 碳氧血红蛋白,阻碍血液向心脏、 脑等器官输送氧气,从而引起各种 中毒症状,直至使人窒息死亡。

1. 排放污染物的成分 2. 污染物的形成与危害 3. 污染物的来源 4. 污染物的净化方式 碳氢化合物(HC) (1)形成原因 汽油机——主要是因为低温缸壁的 冷激作用,使火焰消失;电火花太 弱,不能点燃混合气;进排气门重 叠期间,新鲜混合气泄漏;曲轴箱 窜气,汽油箱或化油器浮子室内汽 油蒸发等。 柴油机——主要是混合气形成不良 或温度过低而形成。 (2)危害 HC吸入人体后会破坏造血机能,造 成贫血、神经衰弱等,同时也会致 癌。

柴油机供给系统

第五章柴油机供给系统 第一节柴油机供给系的组成及燃料 柴油机工作原理与汽油机不同,采用高压喷射方法。在压缩行程接近结束时,将柴油喷入气缸,直接在气 缸内部形成混合气,借缸内空气的高温自行发火燃烧。因此,柴油机供给系组成、构造与汽油机有很大区别。 柴油机供给系(supplyment system)担负柴油供给和空气供给以及可燃混合气的形成、燃烧和废气的排出 的任务。 1、组成(图5-1) 图5-1

燃油供给装置:柴油箱(diesel tank)、输油泵(fuel supply pump)、柴油滤清器(diesel filter)、喷油泵(fuel injection pump)、喷油器(injector)等。 空气供给装置:空气滤清器(air cleaner)、进气管(intake pipe)。 混合气形成装置:燃烧室(combustion chamber)。 废气排出装置:排气管(exhaust pipe)、排气消声器(muffler) 2、柴油 柴油是在533-623k的温度范围内,从石油中提炼出的碳氢化合物,含碳87%,氢12.6%和氧0.4%。 柴油机的使用性能指标 : 发火性--指燃油的自燃能力,16烷值越高,发火性越好。 蒸发性--由燃油的蒸馏实验。 粘度--决定燃油的流动性,粘度越小,流动性越好。 凝点--指柴油冷却到开始失去流动性的温度。 柴油按凝点分为10,0,-10,-20,-35五个牌号,其凝点分别不高于10℃,0℃,-10℃,-20℃,-35℃。 牌号越高凝点越低。其代号分别为RCZ-10,RC-0,RC-10,RC-20,RC-35,"R"和"C"是"燃"和"柴"字的汉语拼音字头,凝点在0℃以上的则在"-"前加上"Z"字,选用时,号数应比实际气温低5~10℃。

柴油机燃油系统的技术路线

柴油机燃油系统的技术路线 国Ⅳ排放,国内主流厂家比较认可SCR技术路线。预计国Ⅳ时代,高速物流用牵引车会采用SCR技术路线,而对于中短途载货车及自卸车将会采用EGR+DPF技术路线。 汽车排放是指从废气中排出的CO、HC+NOx、PM等有害气体。为了抑制这些有害气体的产生,促使汽车生产厂家改进产品以降低这些有害气体的产生源头。目前世界上排放法规主要有三个体系,即欧洲、美国和日本的排放法规体系,其中欧洲标准是我国借鉴的汽车排放标准,所以下面重点介绍欧洲排放法规的要求。 A、欧洲排放标准

欧洲标准是由欧洲经济委员会(ECE)的排放法规和欧共体(EEC,即现在的欧盟EU)的排放指令共同加以实现的。排放法规由ECE 参与国自愿认可,排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规(指令)标准1992年前已实施若干阶段,1992年之前为欧0阶段,具体实施时间及排放标准见表1。 欧0阶段:采用纯机械式的供油系统(燃油泵或柴油泵)和自然吸气技术。 欧Ⅰ阶段:在欧0发动机的机械供油系统(燃油泵)基础上,主要辅以废气涡轮增压技术。 欧Ⅱ阶段:在欧Ⅰ发动机平台上适当改进,主要辅以废气涡轮增压(水空)中冷技术或废气涡轮增压(空空)中冷技术,供油系统没有本质变化。 欧Ⅲ阶段:对欧II发动机平台进行重大升级,主要是供油系统发生了本质变化,实现了供油系统由机械式控制向电子控制的转化,主要技术路线包括电控泵喷嘴、电控高压共轨、电控单体泵和电控H泵+EGR。EGR(废气再循环)技术主要是针对有害气体(NOx)设置的排气净化装置,它将一部分排气循入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧,以增加混合气的热容量,降低燃烧时的最高温度,抑制NOx的生成。 欧Ⅳ阶段:在该阶段,PM与NOx的排放都做了进一步限制,其技术路线是在欧Ⅲ发动机基础上,供油系统没有本质变化,主要是采取一系列机内净化技术如提高供油系统的控制灵敏性和压力,燃烧室和进气等进一步优化,并综合使用机外净化(后处理)技术。机外净化(后处理)技术目前主要有两条技术路线:一种是SCR(选择性催化还原)技术,通过机内净化PM,机外催化还原;另一种是EGR (废气再循环)+DPF(微粒捕集器)+DOC(氧化催化转换器)技术,通过机内净化降低NOx,机外通过微粒捕捉器过滤PM。 欧Ⅴ阶段:在该阶段,对PM的要求与欧Ⅳ相同,仅对NOx的排放做了进一步限制。其技术路线在欧Ⅳ发动机基础上,根据欧Ⅳ阶段采取的技术路线的不同,进行相应的调整。采用SCR技术的发动机相对容易,只需要进行部分配件和电控参数上的局部调整,而采用EGR 技术的发动机则需要在管路上进行重新设计,改动较大。总之,在每一级的排放技术提升中,整个发动机都需要对进气系统、供油系统和排气后处理系统进行改进和优化。 国内排放实施时间 为了早日与世界接轨,我国正积极地实施更为严格的排放法规,特别是制定了中重型柴油车的排放标准,其实施步骤是: 2007年初引进欧Ⅲ标准,2010年引进欧Ⅳ标准 B、中国国Ⅲ排放技术之争 1. 国Ⅲ排放实施路线 从欧洲的发展看,欧Ⅱ到欧Ⅲ和欧Ⅲ到欧Ⅳ,不是一个量的进步方式,而是质的飞跃。发动机内从机械式喷油变为更加经济和高效率的电子喷油。在尾气处理上增加一些微粒捕集器、催化剂之类,进一步提高排放和燃烧效率。 目前,国内车用柴油机针对国Ⅲ排放标准实施的燃油系统技术路线主要有四种:电控泵喷嘴(EUI)、高压共轨(Common Rail)、电控单体泵(EUP)和电控直列泵(EIL)+EGR。在这四种技术路线中,德尔福在中国市场针对中轻型车推广共轨技术,针对重型车提供泵喷嘴和单体泵技术;博世在中国市场主推高压共轨系统;电装目前正在研发第3代、第4代共轨系统和为中国市场的共轨系统作适应性二次开发;而中国重汽则推出电控直列泵(EIL)+EGR,由于价格便宜(比共轨便宜1.5万元左右),一经推出就受到市场的追捧。但刚开始实行国Ⅲ的时候,市场上几乎一边倒都主推共轨技术,而重汽的电控直列泵(EIL)+EGR则被竞争对手戏称为“假国Ⅲ”。国内外柴油机燃油系统的技术路线之争都已经到了白日化阶段,现对各种路线做一个剖析。 (1)电控泵喷嘴技术(EUI) 在泵喷嘴系统中,电控油泵和喷油嘴之间没有管路连接,做成一体直接安装在气缸盖上,这样不占用更多的空间。每一个油泵都由顶置凸轮轴同时驱动气门和泵喷嘴,顶置凸轮轴必须具有极高的硬度和刚度以承受喷油器产生的高压。同时,凸轮轴的驱动系统也需要专门设计。电控泵喷嘴系统的优势在于系统结构紧凑,喷油嘴孔径非常小,所以燃油喷射压力非常高,形成优良的混合气,确保燃油雾化良好,燃烧效率很高,同时还可以精确控制喷油始点和喷油量,从而提高柴油机的动力性、燃油经济性,降低排放和改善NVH特性。目前,采用该项技术的车用柴油机可满足欧Ⅳ排放标准,峰值压力可达到2000bar。 该技术被沃尔沃、曼、依维柯、东风、陕汽等企业采用,另外,美国康明斯的全电控发动机应用的也是电控泵喷嘴技术,目前采用该技术的发动机全球保有量已经超过40万台,行驶里程达3000亿km,是久经考验的成熟产品。 (2)高压共轨技术(Common Rail) “CRDI”是英文Common Rail Direct Injection的缩写,意为高压共轨柴油直喷系统。该系统主要由高压油泵、喷油管、高压蓄压器(共轨)、喷油器、电控单元、传感器及执行器组成。在高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中,喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过控制高压油泵电磁阀开启持续时间从而对公共供油管内的燃油压力实

国外现行和未来的非道路车辆用柴油机排放法规

国外现行和未来的非道路车辆用柴油机的排放法规 应用开发部程克英 非道路车辆也称非道路行走式机械,随着我国经济的快速发展,非道路行走式机械的生产量和保有量迅速增长,出口量也与日俱增。环境和出口的要求,实施对非道路行走式机械排放的限制迫在眉睫,国家环境保护局已经委托济南汽车检测中心负责,重庆汽车检测中心协助制订我国《非道路行走式机械排气污染物的排放限值和测量方法》,等效采用欧盟非道路车辆排放法规也是大势所趋。因此,笔者根据最近从国家拖拉机质量监督检验中心发动机排放试验室,AVL、RICARDO等单位收集的欧洲、美国和日本非道路车辆排放法规有关资料整理编写了这篇文章,并附上欧洲车用柴油机第Ⅲ/Ⅳ阶段的排放法规供参考使用。 一. 欧洲非道路车辆排放法规 第一部欧洲非道路车辆排放法规发布于1998年2月27日(97/68/EC指令),该法规的细则对非道路车辆用柴油机按输出功率范围规定了第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段的排放限值和实施时间。第Ⅰ阶段在1999年开始实施,第Ⅱ阶段从2001到2004年按实施输出功率范围分步实施。 法规所覆盖的设备包括工业钻探设备、空压机组,装载机、挖掘机、叉车、路面养护机械、扫雪机、机场路面机械、汽车起重机等。农业和森林用拖拉机采用同一排放限值,但是执行时间按2000年5月22日的2000/25/EC指令,船用、铁路机车、飞机、发电机组不包括在第Ⅰ/Ⅱ阶段内。 2002年12月9日欧洲理事会采用的2002/88/EC指令,并对97/68/EC指令进行了修改,补充了对于19kW以下小型汽油机的排放限值,指令也把第Ⅱ阶段排放法规扩大应用到恒转速发动机上。 2002年12月27日欧盟委员会发布了对非道路车辆用发动机第Ⅲ/Ⅳ阶段排放标准的建议(COM(2002)765),并且在2003年10月为欧洲理事会所修改,第Ⅲ阶段排放标准从2006年—2012年,第Ⅳ阶段排放标准从2014年开始执行。第Ⅲ/Ⅳ阶段排放标准对第Ⅰ/Ⅱ阶段所覆盖的发动机的类型做了补充,除第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段所覆盖的发动机外,还包括了铁路机车,内陆船用发动机用发动机。第Ⅲ/Ⅳ阶段排放法规仅用于新的车辆和设备,已经在用的机械仍按第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段法规,一直到发动机被代替为止。 ●欧盟第I/II阶段非道路车辆柴油机排放细则 欧盟第I/II阶段非道路车辆柴油机排放细则见表1

船用柴油机主要系统介绍-燃油,滑油,冷却

第五章柴油机系统 第一节燃油系统 一、作用和组成 燃油系统是柴油机重要的动力系统之一,其作用是把符合使用要求的燃油畅通无阻地输送到喷油泵入口端。该系统通常由五个基本环节组成:加装和测量、贮存、驳运、净化处理、供给。 燃油的加装是通过船上甲板两舷装设的燃油注入法兰接头进行的。这样,从两舷均可将轻、重燃油直接注入油舱。注入管应有防止超压设施。如安全阀作为防止超压设备,则该阀的溢油应排至溢油舱或其他安全处所。注入接头必须高出甲板平面,并加盖板密封,以防风浪天甲板上浪时海水灌入油舱。燃油的测量可以通过各燃油舱柜的测量孔进行,若燃油舱柜装有测深仪表的话,也可以通过测深仪表,然后对照舱容表进行。 加装的燃油贮存在燃油舱柜中。对于重油舱,一般还装设加热盘管,以加热重油,保持其流动性,便于驳油。 燃油系统中还装设有调驳阀箱和驳运泵,用于各油舱柜间驳油。 从油舱柜中驳出的燃油在进机使用前必须经过净化系统净化。燃油净化系统包括燃油的加热、沉淀、过滤和离心分离。图5-1示出了目前大多数船舶使用的重质燃油净化系统。 图5-1 重质燃油净化系统 1-调驳阀箱;2-沉淀油柜燃油进口;3-高位报警;3-低位报警;4-温度传感器;5-沉淀油柜;6、16-水位传感器;7-供油泵; 8-滤器;9-气动恒压阀;9’-流量调节器;10-温度控制器;11、12-分油机;13-连接管;14-日用柜溢油管;15-日用油柜从图可以看出,通过调驳阀箱1,燃油被驳运泵从油舱送入沉淀油柜5,每次补油量限制在液位传感器3与3之间,自动调节蒸汽流量的加温系统加速油的沉淀分离并且可使沉淀油柜提供给供油泵7的油温变化幅度很小。供油泵后设气动恒压阀9和流量控制阀9’,以确保平稳地向分油机输送燃油,有利于提高净化质量。燃油进入分油机前,通过分油机加热器加温,加热温度由温度控制器10控制,使进入分油机的燃油温度几乎保持恒定。系统设有既能与主分油机串联也能并联的备用分油机,还设有备用供油泵,提高了系统的可靠性。分油机所分的净油进入日用油柜15,日用油柜设溢流管。在船舶正常航行的情况下,分油机的分油量将比柴油机的消耗量大一些,故在吸入口接近日用油柜低部设有溢流管,可使日用油柜低部温度较低、杂质和水含量较多的燃油引回沉淀柜,既实现循环分离提高分离效果,又使分油机起停次数减少,延长分油机使用寿命。沉淀柜和日用柜都设有水位传感器6、16,以提醒及时放残。 燃油经净化后,便可通过燃油供给系统送给船舶柴油机。近年来由于高粘度劣质燃油的

柴油车排放后处理

柴油机后处理技术

Legislation
Emission Reductions Evolution
16 14
* PM scale x10 *
NOx -86%
18 years
PM -95%
13 years
12 10 8 6 4 2 0
98 00 90 94
Euro 0 Euro 1
-43%
g/kW.hr
-12% -29% -56%
Euro 2
-30% -80%
Euro 4
-33%
Euro 3
-43%
Euro 5
02
96
04
92
06
08 20
19
19
19
20
20
19
20
19
20
20
10

Aftertreatment Technology Options

Diesel Engine Emission Technology Approach
Emissions Level Euro-Ⅱ Euro-Ⅲ Euro-Ⅳ Euro-Ⅴ Euro-Ⅵ
Fuel Sulfur(ppm) 2000 Electric Control Fuel Injection Pressure (MPa) Turbocharging and Intercooling 80 Turbocharge
300 √ 120 Turbocharge
<10 √ 160 Variable Geometry Turbochgar ge(VGT)
<10 √ 200 Variable Geometry Turbochgar ge(VGT)
<10 √ 240 Variable Geometry or Multistag Turbochar ge LTC
Exhaust Gas Recirculation at Full Load Aftertreatment
None
<5%
<15%
<20%
None
None
DPF
SCR+DPF
SCR+DPF

柴油机尾气处理方式

柴油机尾气处理 抛开油品问题,其实柴油机的尾气处理要比汽油机复杂的多,排放清洁是要付出代价的。 柴油机的排放目前主要是氮氧化物NOx和微粒PM,主要的难点在于NOx 的处理上;而汽油机的排放主要是NOx、碳氢化合物HC和一氧化碳CO等,如果是直喷汽油机也会有微粒PM的排放。 柴油机一般是富氧燃烧,HC和CO比汽油机少多了;但是柴油机的烟是一个问题,这是因为其燃烧方式的原因,柴油机为扩散燃烧,而汽油机为预混燃烧。因此柴油机工作时如果混合气组织不好,就会导致滚滚黑烟,所以造成了柴油机在我们心中的印象总是很差,总觉得柴油机就是不环保的机器,即使汽油机排出大量的无色不可见的有毒气体HC和CO。但有一点你要知道,柴油机的尾气经过完善处理之后,其污染指标全面秒杀汽油机。正如标题所言,这个完善处理到底有多棘手? 我们知道汽油机的尾气处理一般只需一个大铁壳,也就是三元催化转化器就可以解决了,不保险?那加个氮氧化物存储式催化转化器(NSC)就稳了。燃鹅,柴油机却用不了…为熟么呢?还是因为柴油机为富氧压燃,空燃比相当大,三元催化器在处理NOx时如果氧分压过高,转化效率将会大大下降。所以呢,还得想别的方法… 一、EGR(Exhaust Gas Recirculation 废气再循环) 内燃机在燃烧后将排出气体的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术,主要目的为降低排出气体中的NOx与分担部分负荷时可提高燃料消耗率。燃鹅…EGR是很讲求控制策略和实现的,为柴油机加装EGR后动力下降油耗升高再正常不过… 二、DOC(Disel Oxidation Catalyst 柴油氧化催化器) DOC是将柴油燃烧后的排放物,例如CO、HC和SOF等,进行氧化,然后产生CO2和H2O。但DOC并不能将污染物完全氧化,其转换效率分别为:CO:70-90%;HC:60-80%;SOF:40-50%。所以,仅仅DOC是不够的… 三、NSC(NOx Storage Catalyst 氮氧化物存储式催化转化器)

发动机排气后处理技术

一、排气后处理的原因与意义 随着我国工业快速崛起与经济迅猛发展,我国人民的生活水平不断提高,对于生活品质的要求也越来越高,汽车作为一种非常便捷的交通工具也越来越普及,汽车工业也得到了飞速的发展。 然而,汽车的普及与汽车工业的快速发展给人们生活带来便利的同时也产生了能源与环境问题。近年来,节能、能源与环境相容问题成为备受关注的重大科学问题。而汽车发动机作为汽车动力的问题的根本所在,因此改善汽车性能的关键在于开发汽车发动机节能减排技术。 因而,随着对内燃机低排放的要求不断严格,能兼顾动力性、经济性、排放性的内燃机越来越复杂,成本急剧上升。因此,世界各国都先后开发排气后处理技术,在不影响或者少影响内燃机其他性能的同时,降低最终向大气环境的排放。 如何解决好发展过程中的能源与环境问题成为当前汽车工业面临的两项难题。一直以来汽车发动机以石油作为主要的燃料来源,但是,石油资源具有不可再生性,连续开采已使得石油资源日益枯竭。尾气排放带来的环境污染问题也是汽车工业急需解决的问题,制定并实施汽车尾气排放标准是一项较为有效的控制措施。 在能源与环保的双重压力下,我国汽车发动机行业引进了许多先进的技术。就汽车发动机而言,汽车发动机排气后处理技术等先后应用到实际的生产生活中,其技术可以有效改善汽车发动机的尾气的排放与污染,降低废气污染的排放。 进入二十一世纪,世界汽车发动机技术的研究重点与目标趋向于节能和二氧化碳减排取代排放控制的方面上。因此发动机排气后处理技术正处于上升趋势,而且国际上发动机排气后处理技术近年来已经有了很大的提高,其基础理论与机制有了巨大的进步,因此研制、设计、和试验汽车发动机系统的技术得到了很大的革新。 二、排气后处理技术的原理与分类 在讨论汽车发动机排气后处理技术之前,我们应该首先讨论一下汽车发动机所排放的尾气与其对于人体与社会的危害。 首先汽车发动机的尾气的主要危害物有一氧化碳、碳氢化合物与氮氧化合物等众多有毒有害的气体。它们产生的原因多是有由于燃油的不充分的燃烧所引起的,并且在高温的情况下,更容易产生更多的上述的有害气体,这些有害气体会对环境造成极大的污染,对人体造成呼吸系统、血液、神经系统的人体重要的系统形成极大的损伤。 而发动机的排气后处理技术就是用来减缓与解决上述的问题的。按目前主要的方法,汽车发动机排气后处理技术按照汽车发动机的燃油的种类,可以分为汽油机排气后处理技术与柴油机排气后处理技术。 下面首先介绍汽油机排气后处理技术,汽油机排气后处理技术主要包括热反应器、催化转化器、HC捕集器,其中催化转化器又可以分为氧化性、还原性、氧化还原(三效)型以及稀燃型,目前单纯还原型的催化剂已很少用。下面对汽油机排气后处理技术的各个部分进行较为详细的介绍: 首先是热反应器:处理对象为CO和HC。随着三效催化器的普及,20世纪90年代开始生产的新车已不采用热反应器。由于摩托车的排气后处理装置要求

非道路用柴油机国三标准与国二、国一区别

非道路用柴油机国三标准与国二,国一的区别 《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、II阶段)》(GB20891-2007)标准,非道路移动机械用功率小于560kW的柴油机;在公路上用于载人(货)的车辆装用的第二台发动机;额定净功率不超过37kW,用于船舶驱动的,可参考本标准执行。非道路移动机械用柴油机排气污染物中的CO、HC、NO X、PMD的比排放量第I阶段如表1,第II阶段如表2

《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国三、四阶段)》 具体限值如下表: 对以上非道路用柴油机国三标准与国二、国一进行对比可知第三阶段有如下变化: 1、加严了污染物的排放限值 本标准限值要求与我国第II阶段限值对比见表32。 表32 非道路第II和第III阶段限制比较

从上表中我们可以看出:各功率段污染物的主要变化在THC+NOx,THC+NOx降低幅度约30%-40%,CO没有任何变化,PM只有19≤P max<37 和P max<8功率段有所降低,降低幅度分别为25%和20%。 我国19kW以下机型数量巨大,且排放水平低,污染物分担率占到了非道路用移动机械的90%以上,需要重点控制。 2、增加了耐久性的技术要求 引进了有效寿命的概念,有效寿命即保证非道路移动机械用柴油机及其排放控制系统(如有)的正常运转并符合有关气态污染物和颗粒物排放限值,且已在型式核准时给予确认的使用时间。详细要求见下表:

耐久性时间要求 3、增加了560kW以上柴油机的控制要求 560kW以上的柴油机主要应用于大型的矿山机械、发电机组等。虽然数量较小,但考虑到污染物总量减排的需要,也应对其进行控制。 4、增加了后处理系统的贵金属检测要求 催化转化器的贵金属含量与柴油机污染物的排放密切相关,对其加强检查,有利于柴油机污染物排放控制。

柴油机排放后处理技术

柴油机排气后处理技术的探讨 摘要 围绕车用柴油机排放控制这一主题。对国内外柴油机排放法规的发展趋势进行了综述。对满足面向世界排放法规的柴油机排气后处理控制技术进行了探讨。 关键词:柴油机排放法规排气后处理微粒捕集器微粒氧化催化器选择性 催化还原低温等离子 引言 排放方面的优势是包括汽油机在内的所有热力发动机无柴油机在节能与CO 2 法取代的。柴油机排气中有PM, N Ox , HC 和CO 等有害污染物, 其中PM 和NOx 是排放法规的主要控制对象。为减轻柴油机对大气环境的污染, 各国排放法规越来越严格。在发动机常用工况范围内, 仅采用机内措施降低PM 和NOx 排放已逐渐趋于极限, 只有对柴油机排气采取后处理净化措施, 才能满足未来更为严格的排放法规。目前常用的排气后处理技术主要有针对PM的氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF,针对NOx排放的选择性催化还原技术SCR、稀燃NOx 捕集技术LNT 、低温等离子技术等。 一、国内外排放法规 目前世界上已形成以美国、欧洲、日本为代表的三大排放法规体系, 其他各国基本上是采纳其中一种。图1 和图2 示出欧美及中国重型柴油机PM 和NOx 的部分排放法规限值的对比。图中欧洲和中国采用的是欧洲稳态测试循环下的限值, 美国采用的是瞬态工况标准测试循环下的限值。 图1 欧洲、美国和中国的NO 图2 欧洲、美国和中国的PM X 排放限值排放限值 由图1 和图2 可以看出: 美国由U S2002 至U S2010, NOx 排放限值由5. 36 g/ ( kW h) 降低到0. 27 g/ ( kW h) , 减少95% , PM 排放限值由0. 13 g/ ( kW h) 降低到0. 013 g / ( kW h) , 减少90%, 过渡时间为8 年; 欧洲从2000 年的欧#标准到2008 年的欧! 标准, NOx 排放限值由5. 0 g / ( kW h) 降低到2. 0 g/ ( kW h) , 减少60%, PM 排放限值由0. 1 g/ ( kW h) 降低到0. 02 g/ ( kW h) , 减少80% , 过渡时间为8 年; 我国自2007 年国III( 欧III) 标准到2012 年的

柴油车排气后处理装置产品手册汇总

柴油车排气后处理装置产品手册汇总

柴油车排气后处理装置产品使用手册 系统介绍 介绍说明 此说明书所包含的说明以及建议是正确安装和使用以及维护本系统的过程中必不可少的,其更新时间见公司网站公告。 请在安装之前,仔细阅读整个手册,并完全理解。如果你不会安装本装置的,请联系深圳车佳科技有限公司当地经销商,具体联系方式见公司网站(https://www.wendangku.net/doc/007167178.html,)或致电24小时服务热线:400-7777-266。 安装和维修产品,以及进行任何操作,只能由进行过必要技能培训并合格的人员来执行这些操作。安装和维修时需使用正确的工具,并完全遵守本手册的说明、建议以及安全规定和措施。 本产品的安装、使用、维护以及任何超出本手册的人为干预,责任归于操作者,本公司不承担任何责任。

安全性 大多数发生在使用、维护及修理本产品过程中的事故是由于不遵守基础的安全条例引起的。事先预知潜在的危险能有效避免事故发生。操作者在进行安装前必须经过相关技能培训并达到合格要求,在安装时需要正确使用工具,并且时刻保持警惕。 在完全理解本手册所包含的所有信息之前,请不要开始安装本产品。由于无法预测所有的情况和潜在的危险,本产品的说明书不可能包含所有可能发生的情况。如在安装过程中所选择的程序、工具、方法是没有专门提及的,在此过程中请注意自身以及他人的安全。安装人员必须确认被改造的发动机或是车辆完好无损能够达到改装要求,且不会因为您所选择的产品型号以及安装程序发送故障。

系统工作原理 CJET型柴油机排气后处理装置。主要由低温升温器、氧化型催化器、微粒过滤器、自动添加系统、混合器、催化消声器、尿素罐、尿素泵、喷嘴、电子控制检测系统等组成。柴油机的排气污染物主要由一氧化碳、HC(碳氢化合物)、氮氧化物、颗粒物,当柴油机的排气经排气管进入装置后,首先由氧化型催化器即DOC,对排气中的CO(一氧化碳)和HC(碳氧化合物)通过氧化作用转化为水和二氧化碳。之后,排气通过DPF(颗粒物过滤器),又去碰撞、沉积等物理

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