Dízel járművek kipufogógáz-kezelő rendszere
A dízel kipufogógáz a dízelmotor által a dízel elégetése után kibocsátott kipufogógáz, amely több száz különböző vegyületet tartalmaz. Ez a gázkibocsátás nemcsak furcsa szagú, hanem szédülést, hányingert is okozhat, és hatással van az emberek egészségére. Az Egészségügyi Világszervezet szakértői szerint a dízelmotor kipufogógáza erősen rákkeltő, és A osztályú rákkeltő anyagként van feltüntetve. Ezek a szennyező anyagok főként nitrogén-oxidokat (NOx), szénhidrogéneket (HC), szén-monoxidot (CO) és szilárd részecskéket stb. tartalmaznak, amelyek főként a talajközeli rétegeken keresztül jutnak ki, és ezek a szennyező anyagok az orron és a szájon keresztül jutnak be a légzőrendszerbe, károsítva az emberi egészséget.
A dízelmotorok fő kibocsátásai a PM (részecske) és a NOx, míg a CO és HC kibocsátás alacsonyabb. A dízelmotorok kipufogógáz-kibocsátásának szabályozása főként a PM és NO részecskekibocsátás szabályozását, valamint a PM és NOx közvetlen kibocsátásának csökkentését foglalja magában. Jelenleg a dízeljárművek kipufogógáz-problémájának megoldása érdekében a legtöbb műszaki megoldás az EGR+DOC+DPF+SCR+ASC rendszert alkalmazza.
Kipufogógáz-visszavezetés
Az EGR a kipufogógáz-visszavezetés rövidítése. A kipufogógáz-visszavezetés azt jelenti, hogy a motorból kibocsátott kipufogógáz egy részét visszavezetik a szívócsonkra, majd friss keverékkel együtt a hengerbe jutják. Mivel a kipufogógáz nagy mennyiségű poliatomikus gázt, például CO2-t tartalmaz, és a CO2 és más gázok nem égnek el, de nagy fajhőjük miatt nagy mennyiségű hőt nyelnek el, a keverék maximális égési hőmérséklete a hengerben csökken, ezáltal csökken a keletkező NOx mennyisége.
DOC
A DOC teljes nevén dízel oxidációs katalizátor, a teljes utókezelési folyamat első lépése, általában a háromlépcsős kipufogócső első szakasza, általában nemesfémekkel vagy kerámiával katalizátorhordozóként.
A DOC fő funkciója a kipufogógázban található CO és HC oxidációja, nem mérgező és ártalmatlan C02-vé és H2O-vá alakítva azokat. Ugyanakkor képes elnyelni az oldható szerves komponenseket és bizonyos szén-dioxid-részecskéket, és csökkenteni a PM-kibocsátást. A NO NO2-vé oxidálódik (a NO2 az alsó reakció forrásgáza is). Meg kell jegyezni, hogy a katalizátor megválasztása szorosan összefügg a dízel kipufogógáz hőmérsékletével, 150 °C alatti hőmérsékleten a katalizátor alapvetően nem működik. A hőmérséklet növekedésével a kipufogógáz-részecskék fő összetevőinek konverziós hatékonysága fokozatosan növekszik. 350 °C felett a hőmérséklet a nagy mennyiségű szulfátképződés miatt növekszik, de a részecske-kibocsátás is megnő, és a szulfát befedi a katalizátor felületét, csökkentve a katalizátor aktivitását és konverziós hatékonyságát, ezért szükség van rá. hőmérséklet-érzékelők a DOC bemeneti hőmérsékletének ellenőrzésére, amikor a DOC bemeneti hőmérséklete 250 °C felett van, a szénhidrogének normálisan meggyulladnak, azaz elegendő oxidációs reakció van folyamatban.
DPF
A DPF teljes neve dízel részecskeszűrő (DPF), amely az utókezelő folyamat második része, és egyben a háromlépcsős kipufogócső második szakasza is. Fő funkciója a PM-részecskék befogása, és a PM-csökkentési képessége körülbelül 90%.
A részecskeszűrő hatékonyan csökkentheti a részecskekibocsátást. Először a kipufogógázban lévő részecskéket fogja fel. Idővel egyre több részecske rakódik le a DPF-ben, és a DPF nyomáskülönbsége fokozatosan növekszik.differenciálnyomás-érzékelőfigyelni tudja. Amikor a nyomáskülönbség meghalad egy bizonyos küszöbértéket, a DPF regenerációs folyamata eltávolítja a felhalmozódott részecskéket. A szűrők regenerációja a részecskeszűrőben lévő részecskék fokozatos növekedését jelenti hosszú távú üzem során, ami a motor ellennyomásának növekedését és a motor teljesítményének csökkenését okozhatja. Ezért rendszeresen el kell távolítani a lerakódott részecskéket és vissza kell állítani a szűrőszűrő szűrési teljesítményét.
Amikor a részecskecsapdában a hőmérséklet eléri az 550 ℃-ot, és az oxigénkoncentráció meghaladja az 5%-ot, a lerakódott részecskék oxidálódnak és elégnek. Ha a hőmérséklet 550 ℃ alatt van, a túl sok üledék eltömíti a csapdát. Ahőmérséklet-érzékelőfigyeli a DPF szívóoldali hőmérsékletét. Ha a hőmérséklet nem felel meg a követelményeknek, a jel visszacsatolódik. Ilyenkor külső energiaforrásokat (például elektromos fűtőberendezéseket, égőket vagy a motor üzemi körülményeinek változásait) kell használni a DPF belsejében lévő hőmérséklet növeléséhez, és a részecskék oxidációjához és elégetéséhez.
SCR
Az SCR a szelektív katalitikus redukció (Selective Catalytic Reduction) rövidítése, ami a szelektív katalitikus redukciós rendszer rövidítése. Ez egyben a kipufogócső utolsó szakasza is. Karbamidot használ redukálószerként, és egy katalizátor segítségével kémiai reakcióba lép az NOx-szal, így az NOx-ot N2-vé és H2O-vá alakítja.
Az SCR rendszer sűrített levegős rásegítésű befecskendező rendszert használ. A karbamidoldat-ellátó szivattyú beépített vezérlőegységgel rendelkezik, amely a belső karbamidoldat-ellátó szivattyút és a sűrített levegős mágnesszelepet a megállapított eljárásoknak megfelelően tudja vezérelni. A befecskendezés-vezérlő (DCU) a CAN-buszon keresztül kommunikál a motorvezérlő egységgel (ECU), hogy megkapja a motor üzemi paramétereit, majd a katalizátor hőmérsékleti jelét adja a paraméterek alapján.magas hőmérséklet-érzékelő, kiszámítja a karbamid befecskendezési mennyiségét, és vezérli a karbamidoldat-ellátó szivattyút, hogy a megfelelő mennyiségű karbamidot fecskendezze be a CAN-buszon keresztül. A kipufogócső belsejében. A sűrített levegő feladata, hogy a mért karbamidot a fúvókához juttassa, így a karbamid a fúvókán keresztül történő permetezés után teljesen porlasztható.
ASC
Az ASC Ammonia Slip Catalyst az ammónia slip catalyst rövidítése. A karbamid szivárgása és az alacsony reakcióhatékonyság miatt a karbamid bomlása során keletkező ammónia közvetlenül a légkörbe kerülhet anélkül, hogy részt venne a reakcióban. Ehhez ASC-eszközök telepítésére van szükség az ammónia kiszabadulásának megakadályozására.
Az ASC-t általában az SCR hátsó részébe szerelik be, és katalizátorbevonatot, például nemesfémeket használ a hordozó belső falán a REDOX reakció katalizálására, amely az NH3-at ártalmatlan N2-vé alakítja.
Hőmérséklet-érzékelő
A katalizátor különböző pontjain a kipufogógáz hőmérsékletének mérésére szolgál, beleértve a DOC szívóoldali hőmérsékletét (általában T4 hőmérsékletként emlegetik), a DPF-et (általában T5 hőmérsékletként emlegetik), az SCR-t (általában T6 hőmérsékletként emlegetik) és a katalizátor kipufogógáz-hőmérsékletét (általában T7 hőmérsékletként emlegetik). Ezzel egyidejűleg a megfelelő jel továbbításra kerül az ECU-hoz, amely az érzékelőtől kapott visszacsatolási adatok alapján végrehajtja a megfelelő regenerációs stratégiát és a karbamid befecskendezési stratégiát. Tápfeszültsége 5V, a hőmérsékletmérési tartomány -40 ℃ és 900 ℃ között van.
Differenciálnyomás-érzékelő
A katalizátorban a DPF levegő bemenete és kimenete között a kipufogógáz-ellennyomás érzékelésére szolgál, és a megfelelő jel továbbítására az ECU-nak a DPF és az OBD felügyelet funkcionális vezérlése érdekében. Tápfeszültsége 5V, a munkakörnyezet hőmérséklete -40~130℃.
Az érzékelők létfontosságú szerepet játszanak a dízeljárművek kipufogógáz-kezelő rendszereiben, segítve a kibocsátások monitorozását és szabályozását a környezetvédelmi előírásoknak való megfelelés és a levegőminőség javítása érdekében. Az érzékelők adatokat szolgáltatnak a kipufogógáz hőmérsékletéről, nyomásáról, oxigénszintjéről és nitrogén-oxidjairól (NOx), amelyeket a motorvezérlő egység (ECU) az égési folyamatok optimalizálására, az üzemanyag-hatékonyság javítására és a kipufogógáz-kezelő alkatrészek élettartamának meghosszabbítására használ fel.
Mivel az autóipar továbbra is a károsanyag-kibocsátás csökkentésére és a levegőminőség javítására összpontosít, a fejlett érzékelők fejlesztése és integrációja kritikus fontosságú e célok eléréséhez.