Система очистки выхлопных газов дизельных автомобилей
Дизельный выхлоп — это выхлопной газ, выделяемый дизельным двигателем после сгорания дизельного топлива, который содержит сотни различных соединений. Этот газовый выброс не только странно пахнет, но и вызывает у людей головокружение, тошноту и влияет на здоровье людей. По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения, выхлопы дизельных двигателей высококанцерогенны и отнесены к канцерогенам класса А. Эти загрязняющие вещества в основном включают оксиды азота (NOx), углеводороды (HC), окись углерода (CO), твердые частицы и т. д., которые в основном выбрасываются через приземные зоны, и эти загрязняющие вещества попадают в дыхательные пути через нос и рот, вызывая вред здоровью человека.
Основными выбросами дизельных двигателей являются PM (твердые частицы) и NOx, тогда как выбросы CO и HC ниже. Контроль выбросов выхлопных газов дизельных двигателей в основном включает контроль образования твердых частиц PM и NO, а также сокращение прямых выбросов PM и NOx. В настоящее время для решения проблемы выхлопных газов дизельных автомобилей большинство технических решений используют систему EGR+DOC+DPF+SCR+ASC.
РОГ
EGR — это аббревиатура от «Рециркуляция выхлопных газов». Под рециркуляцией отработавших газов подразумевается возвращение части отработавших газов, выпущенных из двигателя, во впускной коллектор и повторное попадание в цилиндр со свежей смесью. Поскольку в выхлопных газах содержится большое количество многоатомных газов, таких как CO2, а CO2 и другие газы не могут сгорать, но поглощают большое количество тепла из-за своей высокой удельной теплоемкости, максимальная температура сгорания смеси в цилиндре снижается. , тем самым уменьшая количество образующихся NOx.
ДОКТОР
Полное название DOC Дизельный катализатор окисления - это первый этап всего процесса последующей обработки, обычно первый этап трехступенчатой выхлопной трубы, обычно с драгоценными металлами или керамикой в качестве носителя катализатора.
Основная функция DOC — окисление CO и HC в выхлопных газах, превращая их в нетоксичные и безвредные C02 и H2O. В то же время он также может поглощать растворимые органические компоненты и некоторые частицы углерода, а также сокращать выбросы некоторых твердых частиц. NO окисляется до NO2 (NO2 также является исходным газом низшей реакции). Следует отметить, что выбор катализатора тесно связан с температурой выхлопных газов дизеля, при температуре ниже 150°С катализатор практически не работает. С повышением температуры эффективность преобразования основных компонентов частиц выхлопных газов постепенно увеличивается. Когда температура превышает 350 ° C, из-за большого количества производства сульфата, но увеличиваются выбросы частиц, и сульфат покрывает поверхность катализатора, что снижает активность и эффективность конверсии катализатора, поэтому необходимодатчики температурыдля контроля температуры на впуске DOC, когда температура на впуске DOC выше 250 ° C, углеводороды нормально воспламеняются, то есть достаточная реакция окисления.
сажевый фильтр
Полное название DPF — дизельный сажевый фильтр, который является второй частью процесса доочистки, а также второй секцией трехступенчатой выхлопной трубы. Его основная функция — улавливать частицы твердых частиц, а его способность снижать содержание твердых частиц составляет около 90%.
Фильтр частиц может эффективно снизить выбросы твердых частиц. Сначала он улавливает твердые частицы в выхлопных газах. Со временем все больше и больше твердых частиц будет откладываться в DPF, и разница давлений в DPF будет постепенно увеличиваться. датчик перепада давления может следить за этим. Когда разница давлений превысит определенный порог, это запустит процесс регенерации DPF для удаления накопленных твердых частиц. Под регенерацией фильтров понимается постепенное увеличение содержания твердых частиц в уловителе в процессе длительной эксплуатации, что может вызвать повышение противодавления двигателя и привести к снижению производительности двигателя. Поэтому необходимо регулярно удалять отложившиеся твердые частицы и восстанавливать фильтрационные характеристики ловушки.
Когда температура в ловушке для частиц достигает 550 ℃ и концентрация кислорода превышает 5%, осажденные частицы окисляются и горят. Если температура ниже 550 ℃, слишком много осадка заблокирует ловушку. Датчик температуры контролирует температуру на впуске DPF. Когда температура не соответствует требованиям, сигнал будет возвращен. В это время необходимо использовать внешние источники энергии (такие как электрические нагреватели, горелки или изменения условий работы двигателя) для повышения температуры внутри DPF и вызвать окисление и горение частиц.
СКР
SCR означает «селективное каталитическое восстановление», аббревиатура системы селективного каталитического восстановления. Это также последняя секция выхлопной трубы. Он использует мочевину в качестве восстановителя и использует катализатор для химической реакции с NOx, превращая NOx в N2 и H2O.
В системе SCR используется система впрыска с подачей сжатого воздуха. Насос подачи раствора мочевины имеет встроенное устройство управления, которое может управлять внутренним насосом подачи раствора мочевины и электромагнитным клапаном сжатого воздуха для работы в соответствии с установленными процедурами. Контроллер впрыска (DCU) связывается с ЭБУ двигателя через шину CAN для получения рабочих параметров двигателя, а затем подает сигнал о температуре каталитического нейтрализатора на основе данных о температуре каталитического нейтрализатора.датчик высокой температуры , рассчитывает количество впрыскиваемой мочевины и управляет насосом подачи раствора мочевины для впрыска соответствующего количества мочевины через шину CAN. Внутри выхлопной трубы. Функция сжатого воздуха заключается в подаче отмеренного количества мочевины к соплу, чтобы мочевина могла быть полностью распылена после распыления через сопло.
АСЦ
ASC Катализатор проскальзывания аммиака — это аббревиатура катализатора проскальзывания аммиака. Из-за утечек мочевины и низкой эффективности реакции аммиак, образующийся при разложении мочевины, может выбрасываться непосредственно в атмосферу, не участвуя в реакции. Это требует установки устройств АСЦ для предотвращения утечки аммиака.
ASC обычно устанавливается в задней части SCR и использует каталитическое покрытие, такое как драгоценные металлы, на внутренней стенке носителя, чтобы катализировать реакцию REDOX, которая превращает NH3 в безвредный N2.
Датчик температуры
Используется для измерения температуры выхлопных газов в различных местах на катализаторе, включая температуру впуска DOC (обычно называемую температурой T4), DPF (обычно называемую температурой T5), SCR (обычно называемую температурой T6) и катализатора. температура выхлопной трубы (обычно называемая температурой T7). В то же время соответствующий сигнал передается в ЭБУ, который выполняет соответствующую стратегию регенерации и стратегию впрыска мочевины на основе данных обратной связи от датчика. Напряжение питания составляет 5 В, а диапазон измерения температуры составляет от -40 ℃ до 900 ℃.
Датчик перепада давления
Он используется для определения противодавления выхлопных газов между впуском и выпуском воздуха DPF в каталитическом нейтрализаторе и передачи соответствующего сигнала в ЭБУ для функционального управления DPF и мониторинга OBD. Напряжение источника питания составляет 5 В, а температура рабочей среды составляет -40 ~ 130 ℃.
Датчики играют жизненно важную роль в системах очистки выхлопных газов дизельных автомобилей, помогая контролировать и контролировать выбросы в соответствии с экологическими нормами и улучшать качество воздуха. Датчики предоставляют данные о температуре выхлопных газов, давлении, уровне кислорода и оксидов азота (NOx), которые блок управления двигателем (ECU) использует для оптимизации процессов сгорания, повышения эффективности использования топлива и продления срока службы компонентов системы очистки выхлопных газов.
Поскольку автомобильная промышленность продолжает уделять особое внимание сокращению выбросов и улучшению качества воздуха, разработка и интеграция современных датчиков имеют решающее значение для достижения этих целей.