发动机SCR技术是什么.柴油机SCR技术原理是什么,

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发动机SCR技术是什么.
柴油机SCR技术原理是什么,

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柴 油 机 自 1892 年 问 世 以 来 ,凭 借其良好的动力性、经济性和耐久性 等优点,在各种动 力 装 置 、船 舶 和 车 辆上得 到 了 广 泛 的 应 用 .从 上 世 纪80 年代后期开始,轿车上也越来越 多地应 用 柴 油 机 ,目 前 德 国 生 产 的1.2.0L 排量的小轿车中,有 61%是 柴油机轿车,而法国柴油机轿车的比例高达 88%.从世界范围来看,汽车 柴油化已成为一种不可逆转的趋势.
柴 油 机 与 同 等 功 率 的 汽 油 机 相 比,微粒( PM) 和氮氧化物( NOx) 是排 放中两种最主要的污染物.从目前降 低汽车尾气排放的技术途径来看,要 达到欧Ⅳ排放标准,一般不再从发动 机本身的结构方面采取措施,通常是 采取排 气 后 处 理 的 方 式 来 降 低 污 染物的排放量,而尿素- SCR 选择性催 化还原法是最具现实意义的方法,它 能把发动机尾气中的 NOx 减少 50% 以上.
1.欧Ⅳ排放法规
从欧Ⅱ到欧Ⅲ,对柴油机进行了 较多的改进,如加 强 增 压 中 冷 、多 气 门技术、废气再循 环 及 冷 却 、电 控 高 压喷射系统( 共轨、泵喷嘴、单 体 泵) 等,在降 低 油 耗 的 同 时 ,NOx 和 PM 都有所下降,NOx 从 7g/kW•h 下降到5g/kW•h,PM 从 0.15g/kW•h 下 降 到0.1g/kW•h.
欧 洲 自 2006 年 10 月 起 执 行 欧 Ⅳ/Ⅴ标准,对 NOx 和 PM 的排放提 出了更高的要求.从欧Ⅲ到欧Ⅳ,PM 的 排 放 限 值 从 0.1g/kW•h 下 降 到0.02g/kW•h,NOx 的 排 放 限 值 从 5g/ kW•h 下降到 2.5g/kW•h ( 指柴油小 客车,载货车为 350mg 以下) .在欧Ⅲ的基础上,仅仅对发动机内部参数进行优化,虽然可以继续降 低排放,但不足以满足欧Ⅳ/Ⅴ标准.欧Ⅳ是 柴 油 机 排 放 控 制 技 术 的 转 折 点,还需要增加其它的技术.
2.柴油机尾气净化的可选技术途 径
目前,大致上有两条机外净化技 术路线:其 一 是 先 通 过 超 高 压 喷 射 并 优 化燃烧生成极少的 PM,再使用选择 性催化还原 SCR,来降低因燃烧优化 而产生的 NOx( 被称为欧洲路线) ,目 前常用 水 基 性 氨 溶 液 作 为 催 化 还 原 剂,简称尿素- SCR 系统.
其二是采用 EGR( 废气再循环)+DPF( 颗 粒 捕 集 器) ,即 先 通 过 EGR 降低排放中的 NOx,再用 DPF 捕集 因使用 EGR 而略有增加的 PM,从而 达到同时降低 NOx 和 PM 的效果( 被 称为美国路线) .采用尿素- SCR 净化方案的发动 机,其燃油消耗可节省 5%～7%,扣除因使用尿素而增加的费用,还有节油2%～3% 的优势.这一路线对于燃油 品质相对不太敏感( 欧Ⅳ标准的柴油 含 硫 量 在 200ppm 以 下 ,而 EGR + DPF 路 线 要 求 含 硫 量 必 须 在 50ppm 以 下) ,但 使 用 SCR 后 不 但 要 增 加 SCR 装 置 本 身 的 质 量 ( 约 150 300kg) ,还要增加一个尿素溶液箱和 尿素溶液的质量.按 100L 尿素溶液 行驶 7000km 计算,一辆汽车损失的 有效载荷在 400kg 左右.
3.尿素- SCR 系统的组成
典型的尿素- SCR 系统是在原来的尾气净化系统的基础 上,需要加装一套比较复杂的调节还 原剂喷射量的喷射和控制系统,最基 本的组成包括以下三个部分.
1) 催化转换器
催化转换器安置在排气气流中,它的外表与消声器很像,只是尺寸大 一些.在很多情况下,催化转换器就 安装在消声器中,这时消声器的体积 必须有所增加,理论上讲要增加 15% 左右才 能 满 足 噪 声 排 放 标 准 以 及 背 压的需要.催化转换器中包含的化学 混 合 物 ,在 氨 出 现 时 帮 助 其 将 NOx 转变成无害的化学物质.