Сістэма ачысткі выхлапных газаў дызельных аўтамабіляў
Выхлап дызельнага паліва - гэта выхлапны газ, які выкідваецца дызельным рухавіком пасля спальвання дызельнага паліва, якое змяшчае сотні розных злучэнняў. Гэты газ не толькі мае дзіўны пах, але і выклікае галавакружэнне, млоснасць і ўплывае на здароўе людзей. На думку экспертаў Сусветнай арганізацыі аховы здароўя, выхлапныя газы дызельных рухавікоў з'яўляюцца вельмі канцэрагеннымі і аднесены да канцэрагенаў класа А. Гэтыя забруджвальныя рэчывы ў асноўным уключаюць аксіды азоту (NOx), вуглевадароды (HC), вокіс вугляроду (CO), цвёрдыя часціцы і г.д., якія ў асноўным выкідваюцца праз прызямленне, і гэтыя забруджвальныя рэчывы трапляюць у дыхальныя шляхі праз нос і рот, выклікаючы шкоду здароўю чалавека.
Асноўнымі выкідамі дызельных рухавікоў з'яўляюцца цвёрдыя часціцы і NOx, у той час як выкіды CO і HC ніжэйшыя. Кантроль за выкідамі выхлапных газаў дызельных рухавікоў у асноўным прадугледжвае кантроль за выпрацоўкай цвёрдых часціц PM і NO, а таксама скарачэнне прамых выкідаў PM і NOx. У цяперашні час для вырашэння праблемы выхлапных газаў дызельных аўтамабіляў большасць тэхнічных рашэнняў выкарыстоўваюць сістэму EGR+DOC+DPF+SCR+ASC.
EGR
EGR - гэта абрэвіятура ад Exhaust Gas Recirculation. Рэцыркуляцыя выхлапных газаў адносіцца да вяртання часткі выхлапных газаў, якія выходзяць з рухавіка, ва впускной калектар і зноў паступаюць у цыліндр са свежай сумессю. Паколькі выхлапныя газы ўтрымліваюць вялікую колькасць шмататамных газаў, такіх як CO2, а CO2 і іншыя газы не могуць быць спалены, але паглынаюць вялікую колькасць цяпла дзякуючы сваёй высокай удзельнай цеплаёмістасці, максімальная тэмпература згарання сумесі ў цыліндры зніжаецца. , тым самым памяншаючы колькасць выкідаў NOx.
ДОК
Поўная назва DOC Diesel oxidation catalyst - гэта першы этап усяго працэсу ачысткі, звычайна першы этап трохступеньчатай выхлапной трубы, звычайна з каштоўнымі металамі або керамікай у якасці носьбіта каталізатара.
Асноўная функцыя DOC - акісленне CO і HC у выхлапных газах, ператварэнне іх у нетоксичные і бясшкодныя C02 і H2O. У той жа час ён таксама можа паглынаць растваральныя арганічныя кампаненты і некаторыя часціцы вугляроду і зніжаць некаторыя выкіды PM. NO акісляецца да NO2 (NO2 таксама з'яўляецца зыходным газам ніжняй рэакцыі). Варта адзначыць, што выбар каталізатара цесна звязаны з тэмпературай выхлапных газаў дызеля, калі тэмпература ніжэй за 150 ° C, каталізатар у асноўным не працуе. З павышэннем тэмпературы эфектыўнасць пераўтварэння асноўных кампанентаў выхлапных часціц паступова павялічваецца. Калі тэмпература вышэй за 350 ° C, з-за вялікай колькасці вытворчасці сульфату, але павелічэнне выкідаў часціц, і сульфат будзе пакрываць паверхню каталізатара, каб знізіць актыўнасць і эфектыўнасць пераўтварэння каталізатара, таму неабходнасцьдатчыкі тэмпературыкантраляваць тэмпературу на ўваходзе DOC, калі тэмпература на ўваходзе DOC перавышае 250 ° C, вуглевадароды звычайна запальваюцца, гэта значыць дастатковая рэакцыя акіслення.
DPF
Поўная назва DPF - сажевый фільтр дызельнага паліва, які з'яўляецца другой часткай працэсу дадатковай ачысткі, а таксама другой часткай трохступеньчатай выхлапной трубы. Яго асноўная функцыя - захоп часціц PM, а яго здольнасць зніжаць PM складае каля 90%.
Сажевый фільтр можа эфектыўна паменшыць выкіды цвёрдых часціц. Спачатку ён захоплівае цвёрдыя часціцы ў выхлапных газах. З часам усё больш і больш цвёрдых часціц будзе адкладацца ў DPF, і розніца ціску ў DPF будзе паступова павялічвацца. Theдатчык перападу ціску можа сачыць за гэтым. Калі розніца ціску перавышае пэўны парог, гэта прывядзе да працэсу рэгенерацыі DPF для выдалення назапашаных цвёрдых часціц. Пад рэгенерацыяй фільтраў разумеецца паступовае павелічэнне цвёрдых часціц у пастцы падчас працяглай працы, што можа прывесці да павышэння супрацьціску рухавіка і прывесці да зніжэння прадукцыйнасці рухавіка. Такім чынам, неабходна рэгулярна выдаляць адкладзеныя цвёрдыя часціцы і аднаўляць прадукцыйнасць фільтрацыі ўлоўніка.
Калі тэмпература ў пастцы часціц дасягае 550 ℃ і канцэнтрацыя кіслароду перавышае 5%, асаджаныя часціцы акісляюцца і згараюць. Калі тэмпература ніжэй за 550 ℃, занадта шмат асадка заблакуе пастку. Theдатчык тэмпературы кантралюе тэмпературу на ўваходзе ў DPF. Калі тэмпература не адпавядае патрабаванням, сігнал будзе пададзены назад. У гэты час трэба выкарыстоўваць знешнія крыніцы энергіі (напрыклад, электрычныя абагравальнікі, гарэлкі або змены ўмоў працы рухавіка), каб павялічыць тэмпературу ўнутры DPF і выклікаць акісленне і згаранне часціц.
SCR
SCR расшыфроўваецца як Selective Catalytic Reduction, абрэвіятура ад Selective Catalytic Reduction system. Гэта таксама апошняя секцыя выхлапной трубы. Ён выкарыстоўвае мачавіну ў якасці аднаўляльніка і выкарыстоўвае каталізатар для хімічнай рэакцыі з NOx для пераўтварэння NOx у N2 і H2O.
У сістэме SCR выкарыстоўваецца сістэма ўпырску з дапамогай сціснутага паветра. Помпа для падачы раствора мачавіны мае ўбудаваную прыладу кіравання, якая можа кіраваць помпай для ўнутранай падачы раствора мачавіны і электрамагнітным клапанам сціснутага паветра для працы ў адпаведнасці з устаноўленымі працэдурамі. Кантролер упырску (DCU) звязваецца з ЭБУ рухавіка праз шыну CAN, каб атрымаць працоўныя параметры рухавіка, а затым падае сігнал тэмпературы каталітычнага нейтралізатара на асноведатчык высокай тэмпературы , разлічвае колькасць мачавіны, якая ўводзіцца, і кіруе помпай падачы раствора мачавіны для ўвядзення адпаведнай колькасці мачавіны праз шыну CAN. Ўнутры выхлапной трубы. Функцыя сціснутага паветра - пераносіць адмераную колькасць мачавіны да сопла, каб мачавіна магла быць цалкам распылена пасля распылення праз сопла.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst - гэта абрэвіятура аміячнага слізгальнага каталізатара. З-за ўцечкі мачавіны і нізкай эфектыўнасці рэакцыі аміяк, які ўтвараецца пры раскладанні мачавіны, можа выкідвацца непасрэдна ў атмасферу без удзелу ў рэакцыі. Гэта патрабуе ўстаноўкі прылад ASC для прадухілення ўцечкі аміяку.
ASC, як правіла, усталёўваецца ў задняй частцы SCR, і ён выкарыстоўвае каталітычнае пакрыццё, напрыклад, каштоўныя металы на ўнутранай сценцы носьбіта, каб каталізаваць REDOX-рэакцыю, якая ператварае NH3 у бясшкодны N2.
Датчык тэмпературы
Выкарыстоўваецца для вымярэння тэмпературы выхлапных газаў у розных месцах на каталізатары, уключаючы тэмпературу на ўваходзе DOC (звычайна называецца тэмпературай T4), DPF (звычайна называецца тэмпературай T5), SCR (звычайна называецца тэмпературай T6) і каталізатарам. тэмпература выхлапной трубы (звычайна яе называюць тэмпературай Т7). У той жа час адпаведны сігнал перадаецца ў ECU, які выконвае адпаведную стратэгію рэгенерацыі і стратэгію ўвядзення мачавіны на аснове дадзеных зваротнай сувязі ад датчыка. Яго напружанне сілкавання складае 5 В, а дыяпазон вымярэння тэмпературы - ад -40 ℃ да 900 ℃.
Датчык перападу ціску
Ён выкарыстоўваецца для вызначэння супрацьціску выхлапных газаў паміж уваходам і выхадам паветра DPF у каталітычным нейтралізатары і перадачы адпаведнага сігналу ў ECU для функцыянальнага кантролю DPF і OBD. Яго напружанне сілкавання складае 5 В, а тэмпература працоўнага асяроддзя - -40~130 ℃.
Датчыкі гуляюць важную ролю ў сістэмах ачысткі выхлапных газаў дызельных аўтамабіляў, дапамагаючы кантраляваць і кантраляваць выкіды ў адпаведнасці з экалагічнымі правіламі і паляпшаць якасць паветра. Датчыкі даюць даныя аб тэмпературы выхлапных газаў, ціску, узроўнях кіслароду і аксідаў азоту (NOx), якія блок кіравання рухавіком (ECU) выкарыстоўвае для аптымізацыі працэсаў згарання, павышэння паліўнай эфектыўнасці і падаўжэння тэрміну службы кампанентаў ачысткі выхлапных газаў.
Паколькі аўтамабільная прамысловасць працягвае засяроджвацца на скарачэнні выкідаў і паляпшэнні якасці паветра, распрацоўка і інтэграцыя сучасных датчыкаў мае вырашальнае значэнне для дасягнення гэтых мэтаў.