國Ⅳ關鍵技術路線及關鍵件簡介

1、目錄一、國家法規(guī)要求二、實現(xiàn)國法規(guī)的技術路線三、關鍵零部件的功能及原理四、結論及建議一、國家法規(guī)要求國家法規(guī)要求1、國標準發(fā)布時間及實施時間2005年4月27日，國家發(fā)布了GB18352.3-2005輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國、階段)、 GB17691-2005車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國、階段)；2008年4月2日發(fā)布了GB14762-2008重型車用汽油發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國、階段) ，標準規(guī)定了各類汽車國、國 排放標準的試驗項目、型式核準時間、實施時間。一、國家法規(guī)要求國家法規(guī)要求2、排放主要污染物及危害目錄

2、二、實現(xiàn)國法規(guī)的技術路線三、關鍵零部件的功能及原理四、結論及建議一、國家法規(guī)要求二、實現(xiàn)國實現(xiàn)國法規(guī)的技術路線法規(guī)的技術路線高壓共軌+EGR+DOC+POC(廢氣再循環(huán)+微粒催化氧化器)：采用控制燃燒溫度等手段在機內減少氮氧化物生成，利用POC對生成的微粒進行后處理；高壓共軌+ EGR+DOC+DPF(廢氣再循環(huán)+微粒捕集器)：采用控制燃燒溫度等手段在機內減少氮氧化物生成，利用DPF對生成的微粒進行后處理；高壓共軌+ SCR(選擇性催化還原)：SCR技術是通過強化發(fā)動機機內燃燒來降低微粒的生成，然后利用尿素溶液對氮氧化物進行機外催化氧化。 目前國內實現(xiàn)國的主要技術路線有三個：二、實現(xiàn)國實現(xiàn)國法

3、規(guī)的技術路線法規(guī)的技術路線NOx g/kWh9863210107450.040.060.080.100.120.140.160.18PM g/kWh0.020國國 V國國 III國國 IIPMReductionDPF/POCEGRSCRPM-optimised combustion國國 IV3-6% fuel economy benefit二、實現(xiàn)國實現(xiàn)國法規(guī)的技術路線法規(guī)的技術路線3、國發(fā)動機技術路線的優(yōu)缺點EGR+DOC+POCEGR+DOC+DPFSCR優(yōu)點1、最簡單的后處理2、系統(tǒng)裝置體積最小，裝配簡單3、對尿素的基礎設施沒有依賴4、成本最低1、布置方便；2、DPF能有效降低微粒的含量

4、1、動力性和經濟性最好，使用成本與歐機基本相同；2、對原有歐機改動較小，利于升級。缺點1、發(fā)動機更為復雜,EGR對發(fā)動機效率和經濟性產生一定負面影響；2、除對油品含硫量要求高1、發(fā)動機更為復雜, EGR對發(fā)動機效率和經濟性產生一定負面影響；2、DPF必須加裝相應的再生控制系統(tǒng)，除行駛外需要額外的燃油消耗用于DPF再生；3、對油品含硫量要求嚴格；1、整車上增加催化劑儲存箱和催化反應器，布置和裝配困難；2、需要有提供尿素補充液的相關配套設施。3、成本最高目錄三、關鍵零部件的功能及原理四、結論及建議一、國家法規(guī)要求二、實現(xiàn)國法規(guī)的技術路線三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理1、國的主

5、要技術路線有系統(tǒng)簡介EGR+DCO+POC路線三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理1、國的主要技術路線有系統(tǒng)簡介EGR+DCO+DPF路線三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理1、國的主要技術路線有系統(tǒng)簡介SCR路線三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介紹-EGR EGR:Exhaust Gas Recycling廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 工作原理：發(fā)動機尾氣通過EGR裝置導入汽缸，混合新鮮空氣達到降低混合氣體中的氧氣。氮氧化合物是在高溫富氧條件下形成的，缸內氧氣濃度的降低可以有效降低氮氧化合物的形成。廢氣再循環(huán)技術就是通過降低氧的濃度和

6、降低燃燒溫度從而控制氮氧化合物的濃度。 EGR能有效降低排氣污染物中20 -30左右的Nox，使污染物中的Nox達到國家法規(guī)要求。 缺點：會增加燃油消耗，增加冷卻系統(tǒng)散熱能力 三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介紹-DOCDiesel Oxidation Catalyst氧化催化轉化器氧化催化轉化器 DOC:氧化催化轉化器(Pt) 氧催化轉化器是一個圓筒形的陶瓷載體，中間有許多細長的通道，可以大大增加陶瓷載體內部的表面積。 功能：氧化催化轉化器可以降低碳氫、一氧化碳以及部分微粒。 2COO2 CO2 HC O2 CO2 H2O DOC除了處理污染物中的HC

7、和CO，還會產生NO2,為顆 粒捕集器的反應提供催化劑 三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理Diesel Oxidation Catalyst氧化催化轉化器氧化催化轉化器u 活性催化材料是用真空金屬化的方法加到陶瓷表面的，有害物質與催化材料接觸時就會被轉化；u 利用發(fā)動機尾氣熱量加熱陶瓷體表面的催化劑到足夠溫度, 有效降低尾氣中可分解有機顆粒。u 90 %未燃燒或部分燃燒的HC被轉化成水蒸氣和CO2，有害的CO被轉化成CO2。u 25 50% 微粒減少三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介紹-POC POC:顆粒催化劑 功能：POC是針對柴油

8、機排放污染物中顆粒成分設計的后處理裝置，屬于氧化催化轉化器的范圍。 柴油機排放顆粒物主要有干碳煙、灰塵（Ca,Zn,P,S）、硫化物和可溶有機組分組成。POC主要處理顆粒物中的干碳煙，一般能處理40-60左右。 C2NO2 24NOCO2三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介紹-DPF DPF:顆粒捕捉器 功能：發(fā)動機尾氣進入后處理后，污染物在前端被DOC氧化并生成后端氧化顆粒所需要的NO2，固態(tài)顆粒污染物被后端過濾器捕捉并通過氧化劑的作用生成CO2和其他化合物。 原理：DPF采用壁流式過濾器，依靠交替封堵載體孔進出口強迫氣流通過多孔壁實現(xiàn)顆粒的捕捉 C2N

9、O2 24NOCO2 CO2 CO2 煙煙 & 灰灰三、關鍵零部件的功能及原理三、關鍵零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介紹-DPF 相對于POC的被動再生，DPF采用主動再生和被動再生相結合，提高顆粒捕捉效率。 微粒捕集器在正常使用時，排氣阻力會因微粒在過濾器中的沉積而增加，為保證發(fā)動機的性能損失不致過大，必須定期清除微粒，限制其最高阻力，微粒的清除即為捕集器的再生，再生是捕集器實用化的關鍵技術硫中毒后的DPFDPF對燃油中的含硫量非常敏感，要求含硫量50ppm，目前中國除上海、北京等重點城市外，燃油都達不到此要求，這也是DPF技術在中國基本沒有應用的原因。三、關鍵零部件的功能及

10、原理三、關鍵零部件的功能及原理PCO和DPF優(yōu)缺點比較 PCO和DPF都屬于EGR技術路線，都是用于捕捉顆粒，由于性能和功能不同，有所區(qū)別。POCDPF排放升級能力國國、捕捉效率40-7090以上排氣被壓低高再生控制被動主被動結合對硫含量要求350ppm50ppm成本低高三、關鍵零件件的功能主要零部件原理及功能介紹-SCR SCR:Selective catalytic reduction 選擇性催化還原 功能：SCR過程是利用氨作為還原劑注入含NOx的排氣系統(tǒng)中，NOx在以貴金屬、堿金屬氧化物或沸石等催化劑的作用下被還原為N2分子和水，反應適宜的溫度為285400。催化劑的組成和活性對SCR方法的處理效率影響很大。4NO4NH3O2 4N26H2O6NO8NH3 7N212H2O4NH38O2 4NO6H2O4NH33O2 2N26H2O目錄四、結論及建議一、國家法規(guī)要求二、實現(xiàn)國法規(guī)的技術路線三、關鍵零部件的功能及原理四、結論及建議一、POC技術由于過濾效率原因不具備升級國能力；二、SCR技術國 、國