【CN109538337A】发动机排气后处理混合装置【专利】
SCR简介
SCR简介
SCR是Selective(选择性)、Catalytic(催化)、Reduction(还原)的英文缩写。
其他排气后处理主要有非选择催化还原、NOx吸附转化器、氧化催化器、微粒捕集器等。各优缺点如下：
此外与美国减排路线相比，我们选择SCR的决定因素如下：
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、我国目前连有水平不高，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
因此，SCR技术是我国柴油机实现国IV、国V标准的最佳选择。
一、SCR设计目标:
1、 基本控制目标
减少NOx排放50%以上
氨气泄露控制在10ppm以下
2、 控制对象
尿素供给量控制
辅助空气供给量控制
二、工作原理
该系统运用选择性催化还原反应解决尾气中NOx问题
1、反应
利用还原剂NH3和NOx进行反应，将NOx还原成N2和H2O；
NO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O
4NO +O2 + 4NH3 →4N2 + 6H2O 2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2O
SCR系统目前采用的还原剂是32.5%的尿素溶液。尿素NH2CONH2 加H2O 后在高温下分解成NH3 和CO2：
NH2CONH2 + H2O →2 NH3 + CO2
反应中，尿素喷射进入尾气管中在高温条件下，不断分解出氨气，供给还原反应。
2、 NOx转化率的影响因素
㈠ 催化剂
V2O5/TiO2基金属氧化物型催化剂具有价格低、脱硝效率高、选择性强 、较宽的活性温度窗口(260~425℃)、抗中毒能力强、运行稳定可靠等优点。
㈡ 温度和气流速度（接触时间）
气体流速的影响（单位时间单位体积催化剂处理的气体量 ）
SCR知多少 康明斯与博世后处理系统介绍
【卡车之家
原创】随着排放法规的日益严格和人们对后处理排放产品的了解，客户期望其商用车辆能采用运行可靠、产品性能和燃油经济性俱佳的系统。目前，国内两大SCR后处理系统生产厂商的竞争趋势日益明显，康明斯与博世均可提供成熟的排放处理解决方案，为客户提供更多的绿色选择，下面我们就为大家介绍一下这两大品牌的产品特点。
● SCR后处理解决方案
当共轨系统喷射到燃烧室燃烧后产生的废气进入排气系统，SCR利用尿素喷射系统将尿素水溶液喷入排气系统，在废气流中分解为氨气并在催化剂的作用下与氮氧化物发生反应，使之转化为无害的氮气和水。系统还在尾气排放前用氮氧化物传感器检测尾气是否达到排放标准。由于SCR技术需要更高的发动机燃烧温度，需在催化器前使用温度传感器。
● 康明斯让发动机与后处理完美集成
SCR系统总共包括4大模块：发动机排放控制模块、OBD车载诊断模块、车用尿素喷射模块以及SCR催化器模块。在此列举出尿素喷射系统涉及到SCR系统的一些关键零部件。
EcoFit康明斯尿素喷射系统作为排放处理系统整合和其子系统的设计专家，康明斯排放处理系统推出最新研发成果——EcoFitTM康明斯尿素喷射系统。这项专利设计是选择性催化还原（SCR）后处理系统的关键部分，用于减少氮氧化物的排放。康明斯为柴油发动机制造厂家提供一流性能和可靠性，以及最低的使用成本。通过为降低安装成本和更好的燃油经济性提供解决方案，使得客户更具竞争力。
1、尿素计量模块
尿素计量模块是在将尿素注入排放处理系统时的一项高精确度的环节。控制模块计算在各种发动机工况下精确的尿素喷射率，以及整车压缩空气系统时的尿素混合空气量。然后将雾化的尿素通过喷嘴注入排放处理系统，与尾气混合后通过催化剂。但是，当加入不满足标准的尿素溶液，将会导致计量泵严重损坏，引起发动机功率降低。
2、喷嘴
喷嘴是一个要求高耐久性能的部件，它将雾化的尿素和空气混合物喷射并通过催化剂载体。康明斯喷嘴的独特在尾气气流的中心进行喷射，最大限度的降低尿素结晶的风险。喷嘴大节流面积的设计也提高了其杂质耐受度。
后处理DPF
未知驱动探索，专注成就专业
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后处理DPF
1. 什么是后处理DPF？
后处理DPF（Diesel Particulate Filter）是一种用于减少柴油发动机尾气排放中颗粒物的设备。它是一种重要的排气净化设备，可以有效地减少柴油车辆尾气中的颗粒物排放，保护环境，改善空气质量。
2. 后处理DPF的原理
后处理DPF的原理是通过捕捉并过滤柴油发动机尾气中的颗粒物，将其截留在过滤器中，并定期进行氧化再生。当颗粒物堆积到一定程度时，系统会自动进行再生，将颗粒物燃烧转化为无害物质，同时减少过滤器的阻力。
3. 后处理DPF的工作过程
后处理DPF的工作过程可以分为三个阶段：捕集阶段、再生阶段和降阻阶段。 未知驱动探索，专注成就专业
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3.1 捕集阶段
在捕集阶段，后处理DPF通过精密的孔隙结构，将尾气中的颗粒物捕捉住，防止其进入大气中。这一过程类似于一个过滤器，将颗粒物截留在过滤器中。
3.2 再生阶段
当颗粒物在后处理DPF中积累到一定程度时，系统会启动再生功能，将颗粒物燃烧转化为二氧化碳和水蒸气，释放到大气中。再生过程通常通过增加尾气温度或引入催化剂来实现。
3.3 降阻阶段
当再生过程完成后，后处理DPF将恢复到正常工作状态，颗粒物被清除，过滤器的阻力降低。车辆可以继续行驶，而不会影响发动机性能。
4. 后处理DPF的优点
后处理DPF具有以下优点：
• 减少柴油车辆尾气中颗粒物的排放，保护环境，改善空气质量； 未知驱动探索，专注成就专业
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• 增加发动机燃烧效率，提升燃油经济性；
• 减少氮氧化物（NOx）等有害物质的排放，改善空气质量；
• 对发动机性能几乎没有负面影响。
5. 后处理DPF的注意事项
使用后处理DPF时需要注意以下事项：
• 使用低硫柴油，以减少后处理DPF的堵塞风险；
• 定期清理后处理DPF，防止颗粒物堆积过多；
• 注意避免在低速行驶或长时间怠速时使用，以充分利用再生功能；
国六后处理系统国六柴油后处理系统介绍
国六柴油后处理系统介绍
大家都在说“国六排放发动机”归根结底还是后处理系统不一样，那么国六后处理整体方案有那么些呢?接下来我们就一一盘点一下。
国六后处理系统采用DOC+DPF+SCR+ASC技术，采用双NOx传感器，4温度传感器，1压差传感器。采用非空气辅助尿素喷射系统。国六后处理结构示意图如下：
国六后处理系统采用DOC+DPF+SCR+ASC技术
DOC: Diesel Oxidation Catalyst 柴油机氧化催化器
DPF: Diesel Particulate Filter 柴油机颗粒净化器
SCR: Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原反应
ASC: Ammonia Slip Catalyst氨净化催化器
1、箱式催化消声器(适用K15/K13/11) 箱式催化消声器
外形尺寸：710mm×622mm×625mm
2、箱式集成消声器(结构适用K09/08/K05/S06)
箱式集成消声器
外形尺寸：650mm×550mm×625mm
3、一字圆桶式集成式消声器(K08\K05\S06\S04\Y30\Y24) 一字圆桶式集成式消声器
外形尺寸：φ260mm×1070mm\φ 258mm×1005mm\φ
220mm×950mm
4、U型集成式消声器(K09\K08\K05\S06\S04)
U型集成式消声器
适用于后置客车，尺寸根据机型各异
5、S型集成式消声器(K09\K08\K05\S06\S04) S型集成式消声器
适用于后置客车，尺寸根据机型各异
6、气体发动机国六后处理整体方案：
气体机后处理系统采用EGR+TWC技术。国六后处理结构示意图如下：
气体发动机国六后处理整体方案
国六后处理系统 DPF系统介绍及堵塞原因
2019-10-23 16:58:46类型：投稿来源：卡车之家作者：噬魂小大
轻型柴油机国六后处理技术路线探讨
轻型柴油机国六后处理技术路线探讨
作者：李江兵 赵挺 樊华春
来源：《内燃机与配件》2020年第21期
摘要：为满足越来越严格的排放要求，尤其是随着国六排放的实施，氮氧化物（以下简称为NOX）排放限值极低，其中轻型柴油机的挑战巨大，以常见的柴油皮卡为例，NOX从280mg/km降低到了82mg/km（6a）、50mg/km（6b），发动机机内排放已无法满足该限值，故在机外增加了处理NOX的装置，提升整车处理NOX的能力。2019年底至2020年初，陆续有多家整车厂推出满足国6a或国6b w/o RDE的轻型柴油机产品，其后处理技术路线主要有两条，以下对其进行探讨。
关键词：国六排放;轻型柴油机;NOX;后处理技术路线
中图分类号：U464.172;X734.2; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1674-957X（2020）21-0038-02
0; 引言
为了满足日益严格的排放法规要求，对于柴油机，尤其是轻型柴油机，需对发动机机内排放进行严格控制，以及机外后处理净化技术做出革新，采用更加先进的技术，对排放污染物进行控制和处理。通过对国外轻型柴油机技术进行调研，发动机本体的机内控制技术与国内基本一致，例如：优化燃烧室，减低摩擦;提高高压共轨的喷射压力;采用高效的增压器[1];采用先进的EGR技术，甚至高压EGR和低压EGR配合使用等，后处理技术路线较多，有：NSC+SDPF+SCR、NSC+CDPF+SCR、DOC+SDPF+SCR、DOC+CDPF+SCR等，不同的技术路线，净化原理有较大差异，对标定也有较大影响。在国内，轻型柴油机产品的标定主要由无锡博世和上海德尔福主导，后处理技术路线相对统一，主要有：DOC+SDPF+SCR和NSC+CDPF+SCR，以下对这两种技术路线作进一步说明和分析。
柴油车后处理净化技术分析
柴油车后处理净化技术分析
摘 要：人类在认识到汽车尾气排放污染物的危害之后，就不断的探索新的方法来改善汽车排放性能。其中美国、日本和欧洲各国还最早建立了严格的排放法规，这更促进了相关技术的革新。我国对汽车尾气排放控制的研究起步较晚，与发达国家的差距较大。他们开发和使用的各项技术对我们的研究有一定的参考价值。从我国的国情出发，从环境保护的源头出发，研究和探讨符合我国的环保措施。为了减少汽车尾气污染物的排放，我们根据各种污染物的生成机理和影响因素出发，采取相应的改善柴油机后处理净化技术，对于改善汽车尾气污染物的排放有重要意义。
关键词：柴油车 后处理净化
1 柴油车后处理净化概述
随着柴油机在汽车中的应用日益广泛以及排放法规日趋严格，在对柴油发动机进行机内净化的同时，必须进行后处理净化。机内净化措施有效的降低了微粒排放，但由于一是润滑油的消耗只能减少到一定的程度，任何一种发动机不可能不消耗润滑油，二是机内净化主要以油气充分混合为目的，如高压喷射技术对大微粒的减少是以增加细小微粒数量为代价，而细小微粒对人体和环境的危害更大，三是降低微粒与降低 nox之间存在一定的矛盾。因此仅仅依靠机内净化技术是不够的，必须同时采取机外净化技术。国内外研究的微粒机外净化主要有等离子净化、静电分离、溶液清洗、离心分离及微粒捕集器等 （1）等离子净化技术：可同时降低柴油机排气中的多种有害成分。柴油机排气中的有害成分经过等离子反应器，会发生复杂的化学反应，其中no 很容易氧化成no2 。由于no2 有很强的氧化性，在柴油机排气温度下就可将碳烟微粒氧化成碳的氧化物，从而降低污染。
（2）静电分离技术：是用电场对排气微粒进行静电吸附，达到微粒净化的目的。虽然柴油机排气微粒整体上呈电中性，但是85%左右的微粒都为带电粒子，每个带电粒子有1-5个基本正电荷或负电荷。在排气通道中建立高压强电场，排气气流流过电场时，带电粒子分别被异性电极吸附。静电捕集技术的主要问题是设备体积大、结构复杂、成本高，且气流流速对静电捕集效率的影响较大。
机动车排气污染监督管理中心
机动车排气污染监督管理中心
机动车排气污染监督管理中心是我国环保部门设立的一个重要机构，主要职责是监管机动车排放的污染物排放情况，并采取一系列有效措施控制和改善机动车排放的污染。本文将从机动车排放污染物的影响、机动车排放控制和管理机制三个方面介绍机动车排气污染监督管理中心的工作。
一、机动车排放污染物的影响
机动车排放的污染物主要有颗粒物、氮氧化物和挥发性有机物等，这些污染物对环境和人体健康都会造成极大的影响。
1、对环境的影响
机动车排放的颗粒物、氮氧化物等会造成大气污染，空气质量严重下降，导致人体有呼吸困难、心脏病、肺癌等疾病。同时，还会对植被、土壤、水体等环境造成影响，破坏生态平衡。
2、对人体健康的影响
机动车排放的污染物会加重眼部、鼻部、喉部等上呼吸道疾病的患病率，导致患有哮喘症状的人持续呼吸急促、胸闷、咳嗽、喘息。严重的则会引起呼吸困难，甚至发生窒息的情况，对身体产生严重危害。
二、机动车排放控制
机动车排放的污染物对环境和人类健康有极大的影响，如何有效地控制机动车排放的污染物是当务之急。下面从技术和政策两方面探讨机动车排放控制。
1、技术控制 技术控制主要是对车辆和油品进行控制改进。
对车辆的控制方面，采用先进的排放控制技术是有效的途径。这类技术主要包括引入新能源汽车、采用环保材料，提高电动汽车的续航里程等。同时还可以改进燃料喷射系统、排气后处理器等技术，来达到减少污染物排放、提高车辆经济性等目的。
对油品的控制方面，采用低碳环保油品可以降低机动车排放的有害物质，降低大气污染，提高空气质量。
2、政策控制
政策控制主要是对机动车管理和监管的政策制定和执行。
对机动车管理的政策上，政府可以采用新车购置上路许可、尾气排放检测、重点车辆的限行、强制报废旧车等手段，增加透明度，出台详细的报废标准，规范处理报废汽车等措施，促进机动车排放进一步规范化。
对机动车监管的政策上，政府可以加大执法力度，建立覆盖全国的监管网络和体系，加大对违法车辆和车主的处罚力度，督促整改，降低机动车排放的有害物质。
减少二氧化硫的原理和方法
减少二氧化硫的原理和方法
二氧化硫（SO2）是一种重要的空气污染物，主要由燃烧化石燃料、工业生产和交通排放引起。它不仅对人体健康有害，还对环境产生负面影响，如酸雨的形成、大气污染和温室效应的加剧。因此，减少二氧化硫的排放已成为世界各国关注的焦点。
减少二氧化硫的原理包括降低二氧化硫的产生、减少排放和进行后处理。下面将详细介绍几种减少二氧化硫的方法。
一、降低二氧化硫的产生：
1. 提高燃烧效率：采用高效燃烧设备和技术，如流化床燃烧器、煤气化等，可以提高燃料的燃烧效率，减少二氧化硫的产生。
2. 使用低硫燃料：选择低硫含量的燃料，如低硫煤、天然气等，可以减少二氧化硫的产生。
3. 优化工艺设计：通过优化工艺设计，如减少燃烧过程中的温度和压力变化、减少二氧化硫的生成反应等，可以降低二氧化硫的产生。
二、减少二氧化硫的排放：
1. 燃烧控制技术：通过调整燃烧设备和燃料的配比，控制燃烧过程中的温度、氧气浓度等参数，有效降低二氧化硫的排放。
2. 排气管道和烟囱高度的优化设计：合理设计排气管道和烟囱的高度和直径，可以增加烟气排放的扩散范围，减少污染物对环境的影响。 3. 装置烟气脱硫设备：采用烟气脱硫技术，如湿法脱硫、干法脱硫等，将二氧化硫转化为无害物质或固态产品，从而减少二氧化硫的排放。
三、进行后处理：
1. 尾气处理：对含有二氧化硫的工业尾气进行净化处理，通过吸收、稀释、氧化等方法，将二氧化硫转化为无害物质或固态产品，从而达到减少二氧化硫的目的。
2. 酸雨处理：针对酸雨问题，可以采用加碱剂、改变土壤酸碱度等方法来中和酸性物质，从而减少酸雨的形成。
3. 温室气体减排：通过降低二氧化硫排放量，减少大气中的温室气体含量，从而降低全球气候变暖的风险。
除上述方法外，政府、企业和个人也可以采取一系列措施来减少二氧化硫的排放，如鼓励使用清洁能源、发展绿色工业、提倡节能减排等，同时加强监管和宣传教育，提高公众对减少二氧化硫的意识。
dpf后处理器损坏的原因
dpf后处理器损坏的原因
DPF后处理器是柴油车上的一个重要组件，它主要用于捕获和降低柴油车尾气中的颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）的排放。然而，有时候DPF后处理器会出现损坏的情况，导致其功能受到影响。下面将介绍几个可能导致DPF后处理器损坏的原因。
柴油车的燃烧过程中会产生大量的颗粒物和有毒气体，这些物质会通过排气管进入DPF后处理器。长时间使用后，DPF会积累大量的颗粒物，导致DPF堵塞。当DPF堵塞严重时，尾气无法顺利通过DPF，会增加排气管和DPF的压力，进而导致DPF后处理器损坏。
柴油车的尾气中含有一定的硫元素。硫元素会与DPF中的铵盐反应生成硫酸盐，这些硫酸盐会堵塞DPF的孔隙结构，降低DPF的过滤效果。长时间的硫酸盐积累会导致DPF后处理器无法正常工作，甚至损坏。
柴油车的行驶环境也会对DPF后处理器的寿命产生影响。例如，在城市道路上行驶的柴油车由于常常停止和启动，无法保持稳定的高速行驶，无法达到DPF的自动再生温度，导致DPF无法及时进行再生。长时间的无法再生会导致DPF堵塞，进而损坏。
柴油车的燃油质量也会影响DPF后处理器的寿命。燃油中含有的杂质和硫元素会加速DPF的堵塞和损坏。因此，使用质量不佳的燃油会增加DPF后处理器的故障风险。
柴油车的维护保养情况也会影响DPF后处理器的寿命。定期更换机油和空气滤清器可以减少颗粒物和杂质进入DPF后处理器的可能性，有助于保护DPF的工作效果。
柴油车的驾驶习惯也会对DPF后处理器产生影响。频繁的急加速和急刹车会导致大量的颗粒物进入DPF后处理器，增加其堵塞的风险。因此，合理的驾驶习惯对于延长DPF后处理器的使用寿命非常重要。
DPF后处理器的损坏可能是由于长时间使用导致DPF堵塞、硫酸盐积累、行驶环境不利、燃油质量差、维护保养不到位和驾驶习惯不良等原因造成的。为了延长DPF后处理器的使用寿命，车主应该注意定期更换机油和空气滤清器，使用优质的燃油，合理驾驶，避免频繁急加速和急刹车，保持稳定的高速行驶，以及定期进行DPF的清洗和再生。只有这样，才能保证DPF后处理器的正常工作，降低柴油车尾气排放的污染物，保护环境和人体健康。
5个后处理维修案例，让你从零基础到维修高手
5个后处理维修案例，让你从零基础到维修高手
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后处理系统共包括3 段尿素管路，最容易出现3 类故障：管路堵塞、管路泄露及管路弯折。
管路堵塞：一般由于尿素结晶或者尿素质量差引起，会影响尿素喷射和建压，造成排放不达标；
管路泄露：原因主要两种，管路接口型号不符或者接口密封不好，导致尿素泄露；管路老化或磨损，造成尿素泄露。
管路弯折：管路弯折会造成尿素建压失败或者喷射故障，导致排放不达标。
下面给大家分享两个维修实例：
SCR尿素压力建立错误—压力管路泄露
故障码：
441：SCR尿素压力建立错误。
故障现象：
故障灯、OBD 灯常亮，NOx 排放超标，尿素不能正常喷射。
故障机理：
当排气管温度达到建压的最低温度时，尿素泵就开始尝试建压，并检测所有尿素管路及尿素泵、喷嘴是否存在泄露或堵塞的故障。如果长时间尿素压力达不到9bar，ECU 就怀疑有尿素泄露，并报出此故障，后处理系统停止工作。（排气背压表专业检测SCR排气管是否堵塞）
可能原因：
1、尿素管路接错，或吸液管有尿素泄露；
2、压力管有泄露；
3、尿素泵故障。
实际解决方法与步骤：
1、检查吸液管是否有接错、泄露、弯折的地方；
2、检查压力管是否泄露； 3、发现，压力管与尿素泵接口密封较差，有尿素泄露；
4、重新连接、加固后，再次跑车后，故障消失。
结论：
尿素压力管泄露，导致尿素泵内压力迟迟达不到9bar，所以就报出此故障。一般情况，管路的泄露或堵塞容易引起此故障，如果确认管路正常后，不排除尿素泵本身故障。（如有堵塞，清洗后请用S7尿素泵试验台做喷射模拟测试）
如尿素建压失败就去检查管路，检查泵，检查滤网等等这种方法，大家也觉得看的没有什么新鲜感了。重点来啦！给大家分享了几个比较特殊的故障，却是维修人员经常碰到的，解决这些故障的思路是什么？一起来看看：
故障案例一：
案例分析：这个案例比较难理解的地方为什么偶发？这个主要是因为倒抽的时候，尿素把絮状物又吹回了尿素箱，倒抽是电机也在工作，如果进液口都塞了，相当于低压液路变成了高压液路，压力也可达到很高。