Udstødningsbehandlingssystem til dieselbiler
Dieseludstødning refererer til den udstødningsgas, der udledes af dieselmotoren efter afbrænding af diesel, og som indeholder hundredvis af forskellige forbindelser. Denne gasudledning lugter ikke kun mærkeligt, men gør også folk svimmel, kvalme og påvirker folks helbred. Ifølge eksperter fra Verdenssundhedsorganisationen er dieselmotorudstødning meget kræftfremkaldende og er opført som et kræftfremkaldende stof i klasse A. Disse forurenende stoffer omfatter hovedsageligt nitrogenoxider (NOx), kulbrinter (HC), kulilte (CO) og partikler osv., som hovedsageligt udledes gennem nærjord, og disse forurenende stoffer trænger ind i luftvejene gennem næse og mund og forårsager skade på menneskers helbred.
De primære emissioner fra dieselmotorer er PM (partikelstof) og NOx, mens CO- og HC-emissionerne er lavere. Kontrol af dieselmotorers udstødningsemissioner involverer primært kontrol af genereringen af partikelstof PM og NO og reduktion af de direkte emissioner af PM og NOx. For at løse problemet med dieselbilers udstødning anvender de fleste tekniske løsninger i øjeblikket EGR+DOC+DPF+SCR+ASC-systemet.
EGR-udløb
EGR er en forkortelse for Exhaust Gas Recirculation (udstødningsgasrecirkulation). Udstødningsgasrecirkulation refererer til, at en del af udstødningsgassen, der udledes fra motoren, returneres til indsugningsmanifolden og føres ind i cylinderen igen med en frisk blanding. Da udstødningsgassen indeholder en stor mængde polyatomiske gasser såsom CO2, og CO2 og andre gasser ikke kan forbrændes, men absorberer en stor mængde varme på grund af deres høje specifikke varmekapacitet, reduceres blandingens maksimale forbrændingstemperatur i cylinderen, hvorved mængden af genereret NOx reduceres.
DOC
DOC, fulde navn for dieseloxidationskatalysator, er det første trin i hele efterbehandlingsprocessen, normalt det første trin i tretrinsudstødningsrøret, generelt med ædle metaller eller keramik som katalysatorbærer.
DOC's hovedfunktion er at oxidere CO og HC i udstødningsgassen og omdanne den til giftfri og harmløs C02 og H2O. Samtidig kan den også absorbere opløselige organiske komponenter og nogle kulstofpartikler og reducere nogle PM-emissioner. NO oxideres til NO2 (NO2 er også kildegassen til den nedre reaktion). Det skal bemærkes, at valget af katalysator er tæt forbundet med dieseludstødningstemperaturen. Når temperaturen er under 150 °C, fungerer katalysatoren grundlæggende ikke. Med stigende temperatur øges konverteringseffektiviteten af hovedkomponenterne i udstødningspartiklerne gradvist. Når temperaturen er højere end 350 °C, øges partikelemissionerne på grund af den store mængde sulfatproduktion, og sulfat vil dække katalysatorens overflade, hvilket reducerer katalysatorens aktivitet og konverteringseffektivitet. Derfor er behovet for... temperatursensorer For at overvåge DOC-indsugningstemperaturen, når DOC-indsugningstemperaturen over 250 °C, antændes kulbrinter normalt, dvs. tilstrækkelig oxidationsreaktion.
DPF
DPF's fulde navn er dieselpartikelfilter, som er den anden del af efterbehandlingsprocessen og også den anden sektion af det tretrins udstødningsrør. Dets hovedfunktion er at opfange PM-partikler, og dets evne til at reducere PM er omkring 90%.
Partikelfilteret kan effektivt reducere udledningen af partikler. Det opfanger først partikler i udstødningsgassen. Med tiden vil der aflejres mere og mere partikelstof i DPF'en, og trykforskellen i DPF'en vil gradvist stige.differenstryksensorkan overvåge det. Når trykforskellen overstiger en vis tærskel, vil det få DPF-regenereringsprocessen til at fjerne akkumuleret partikelstof. Regenerering af filtre refererer til den gradvise stigning i partikelstof i fælden under langvarig drift, hvilket kan forårsage en stigning i motorens modtryk og føre til et fald i motorens ydeevne. Derfor er det nødvendigt regelmæssigt at fjerne det aflejrede partikelstof og genoprette fældens filtreringsydelse.
Når temperaturen i partikelfælden når 550 ℃, og iltkoncentrationen er større end 5%, vil de aflejrede partikler oxidere og brænde. Hvis temperaturen er lavere end 550 ℃, vil for meget sediment blokere fælden.temperaturfølerovervåger DPF'ens indsugningstemperatur. Når temperaturen ikke opfylder kravene, sendes signalet tilbage. På dette tidspunkt skal eksterne energikilder (såsom elektriske varmeapparater, brændere eller ændringer i motorens driftsforhold) anvendes til at øge temperaturen inde i DPF'en og få partiklerne til at oxidere og brænde.
SCR
SCR står for Selective Catalytic Reduction, en forkortelse for Selective Catalytic Reduction-systemet. Det er også den sidste sektion i udstødningsrøret. Det bruger urinstof som reduktionsmiddel og bruger en katalysator til kemisk at reagere med NOx for at omdanne NOx til N2 og H2O.
SCR-systemet bruger et indsprøjtningssystem med trykluftassistance. Urea-opløsningsforsyningspumpen har en indbygget styreenhed, der kan styre den interne urea-opløsningsforsyningspumpe og trykluftmagnetventilen til at fungere i henhold til etablerede procedurer. Indsprøjtningsstyringen (DCU) kommunikerer med motorens ECU via CAN-bussen for at indhente motorens driftsparametre og sender derefter katalysatorens temperatursignal baseret påhøj temperaturføler, beregner mængden af urinstof, der skal indsprøjtes, og styrer urinstofopløsningens tilførselspumpe til at indsprøjte den passende mængde urinstof gennem CAN-bussen. Inde i udstødningsrøret. Trykluftens funktion er at føre den målte urinstof til dysen, så urinstoffet kan forstøves fuldstændigt efter at være blevet sprøjtet gennem dysen.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst er forkortelsen for ammoniak-slipkatalysator. På grund af urinstoflækage og lav reaktionseffektivitet kan ammoniak produceret ved urinstofnedbrydning udledes direkte til atmosfæren uden at deltage i reaktionen. Dette kræver installation af ASC-anordninger for at forhindre ammoniakudslip.
ASC'en er generelt installeret i bagenden af SCR'en, og den bruger en katalysatorbelægning, såsom ædelmetaller, på bærerens indvendige væg til at katalysere REDOX-reaktionen, som omdanner NH3 til harmløs N2.
Temperaturføler
Bruges til at måle udstødningstemperaturen på forskellige positioner på katalysatoren, herunder indsugningstemperaturen for DOC (normalt omtalt som T4-temperatur), DPF (normalt omtalt som T5-temperatur), SCR (normalt omtalt som T6-temperatur) og katalysatorens udstødningsrørstemperatur (normalt omtalt som T7-temperatur). Samtidig transmitteres det tilsvarende signal til ECU'en, som udfører den tilsvarende regenereringsstrategi og urinstofindsprøjtningsstrategi baseret på feedbackdataene fra sensoren. Dens strømforsyningsspænding er 5V, og temperaturmåleområdet er mellem -40 ℃ og 900 ℃.
Differenstryksensor
Den bruges til at detektere udstødningsmodtrykket mellem DPF-luftindtaget og -udtaget i katalysatoren og sende det tilsvarende signal til ECU'en for funktionel kontrol af DPF'en og OBD-overvågning. Dens strømforsyningsspænding er 5V, og arbejdsmiljøtemperaturen er -40~130℃.
Sensorer spiller en afgørende rolle i udstødningsbehandlingssystemer fra dieselkøretøjer, da de hjælper med at overvåge og kontrollere emissioner for at overholde miljøforskrifter og forbedre luftkvaliteten. Sensorer leverer data om udstødningstemperatur, tryk, iltniveauer og nitrogenoxider (NOx), som motorstyringsenheden (ECU) bruger til at optimere forbrændingsprocesser, forbedre brændstofeffektiviteten og forlænge levetiden for udstødningsbehandlingskomponenter.
I takt med at bilindustrien fortsat fokuserer på at reducere emissioner og forbedre luftkvaliteten, er udvikling og integration af avancerede sensorer afgørende for at nå disse mål.