Система за пречистване на изгорелите газове на дизелови автомобили
Дизеловите отработени газове се отнасят до отработените газове, отделяни от дизеловия двигател след изгаряне на дизел, който съдържа стотици различни съединения. Тази газова емисия не само мирише странно, но и кара хората да се замайват, да им се гади и се отразява на здравето на хората. Според експерти от Световната здравна организация изгорелите газове на дизеловите двигатели са силно канцерогенни и са класифицирани като канцероген от клас А. Тези замърсители включват главно азотни оксиди (NOx), въглеводороди (HC), въглероден оксид (CO) и прахови частици и т.н., които се изхвърлят главно през земната повърхност и тези замърсители навлизат в дихателните пътища през носа и устата, причинявайки увреждане на човешкото здраве.
Основните емисии на дизеловите двигатели са PM (прахови частици) и NOx, докато емисиите на CO и HC са по-ниски. Контролът на емисиите от отработени газове от дизелов двигател включва главно контролиране на генерирането на прахови частици PM и NO и намаляване на директните емисии на PM и NOx. Понастоящем, за да се реши проблемът с изгорелите газове на дизелови автомобили, повечето технически решения приемат система EGR+DOC+DPF+SCR+ASC.
EGR
EGR е съкращението от Exhaust Gas Recirculation. Рециркулацията на отработените газове се отнася до връщане на част от отработените газове, изхвърлени от двигателя, към всмукателния колектор и влизане отново в цилиндъра с прясна смес. Тъй като отработените газове съдържат голямо количество многоатомни газове като CO2, а CO2 и други газове не могат да бъдат изгорени, но абсорбират голямо количество топлина поради високия си специфичен топлинен капацитет, максималната температура на горене на сместа в цилиндъра е намалена , като по този начин намалява количеството генериран NOx.
ДОК
Пълното име на DOC Дизелов оксидационен катализатор е първата стъпка от целия процес на последваща обработка, обикновено първият етап от тристепенната изпускателна тръба, обикновено с благородни метали или керамика като носител на катализатор.
Основната функция на DOC е да окислява CO и HC в отработените газове, превръщайки ги в нетоксичен и безвреден C02 и H2O. В същото време той може също така да абсорбира разтворими органични компоненти и някои въглеродни частици и да намали някои емисии на прахови частици. NO се окислява до NO2 (NO2 също е изходният газ на долната реакция). Трябва да се отбележи, че изборът на катализатор е тясно свързан с температурата на отработените газове на дизела, когато температурата е под 150 ° C, катализаторът основно не работи. С повишаването на температурата, ефективността на преобразуване на основните компоненти на отработените частици постепенно се увеличава. Когато температурата е по-висока от 350 ° C, поради голямото количество производство на сулфат, но увеличава емисиите на частици и сулфатът ще покрие повърхността на катализатора, за да намали активността и ефективността на преобразуване на катализатора, така че необходимостта оттемпературни сензориза наблюдение на температурата на прием на DOC, когато температурата на прием на DOC над 250 ° C въглеводороди обикновено се запалват, т.е. достатъчна реакция на окисление.
DPF филтър
Пълното име на DPF е филтър за дизелови частици, който е втората част от процеса на последваща обработка, а също и втората секция на тристепенната изпускателна тръба. Основната му функция е да улавя PM частици, а способността му да намалява PM е около 90%.
Филтърът за частици може ефективно да намали емисиите на прахови частици. Той първо улавя праховите частици в отработените газове. С течение на времето все повече и повече прахови частици ще се отлагат в DPF и разликата в налягането на DPF постепенно ще се увеличава. Theдатчик за диференциално налягане може да го наблюдава. Когато разликата в налягането надвиши определен праг, това ще доведе до процеса на регенериране на DPF за отстраняване на натрупаните частици. Регенерирането на филтрите се отнася до постепенното увеличаване на частиците в уловителя по време на продължителна работа, което може да причини увеличаване на обратното налягане на двигателя и да доведе до намаляване на производителността на двигателя. Поради това е необходимо редовно да се отстраняват отложените прахови частици и да се възстановява ефективността на филтриране на уловителя.
Когато температурата в уловителя на частици достигне 550 ℃ и концентрацията на кислород е по-голяма от 5%, отложените частици ще се окислят и изгорят. Ако температурата е по-ниска от 550 ℃, твърде много утайка ще блокира капана. Theтемпературен сензор следи входящата температура на DPF. Когато температурата не отговаря на изискванията, сигналът ще бъде върнат обратно. По това време трябва да се използват външни източници на енергия (като електрически нагреватели, горелки или промени в условията на работа на двигателя), за да се повиши температурата вътре в DPF и да се предизвика окисляване и изгаряне на частиците.
SCR
SCR означава селективна каталитична редукция, съкращението от система за селективна каталитична редукция. Това е и последната секция в изпускателната тръба. Той използва урея като редуциращ агент и използва катализатор за химическа реакция с NOx, за да превърне NOx в N2 и H2O.
Системата SCR използва инжекционна система със сгъстен въздух. Помпата за подаване на разтвор на урея има вградено устройство за управление, което може да управлява вътрешната помпа за подаване на разтвор на урея и електромагнитния клапан за сгъстен въздух, за да работят съгласно установените процедури. Контролерът за впръскване (DCU) комуникира с ECU на двигателя чрез CAN шината, за да получи работните параметри на двигателя и след това подава сигнал за температурата на каталитичния конвертор въз основа насензор за висока температура , изчислява инжектираното количество урея и управлява помпата за подаване на разтвор на урея, за да инжектира подходящото количество урея през CAN шината. Вътре в изпускателната тръба. Функцията на сгъстения въздух е да пренася измерената урея към дюзата, така че уреята да може да бъде напълно пулверизирана след пръскане през дюзата.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst е съкращението на ammonia slip catalyst. Поради изтичане на урея и ниска ефективност на реакцията, амонякът, произведен от разлагането на урея, може да бъде изхвърлен директно в атмосферата, без да участва в реакцията. Това изисква инсталирането на ASC устройства за предотвратяване на изтичане на амоняк.
ASC обикновено се монтира в задния край на SCR и използва покритие на катализатор като благородни метали върху вътрешната стена на носача, за да катализира REDOX реакцията, която реагира NH3 в безвреден N2.
Сензор за температура
Използва се за измерване на температурата на отработените газове в различни позиции на катализатора, включително входящата температура на DOC (обикновено наричана температура T4), DPF (обикновено наричана температура T5), SCR (обикновено наричана температура T6) и катализатора температура на изпускателната тръба (обикновено наричана температура Т7). В същото време съответният сигнал се предава към ECU, който изпълнява съответната стратегия за регенериране и стратегия за инжектиране на урея въз основа на данните за обратна връзка от сензора. Захранващото му напрежение е 5V, а диапазонът на измерване на температурата е между -40 ℃ и 900 ℃.
Сензор за диференциално налягане
Използва се за откриване на противоналягането на отработените газове между входа и изхода на въздуха на DPF в каталитичния конвертор и предава съответния сигнал към ECU за функционален контрол на DPF и OBD мониторинг. Неговото захранващо напрежение е 5V, а работната среда е температура -40~130℃.
Сензорите играят жизненоважна роля в системите за обработка на отработени газове от дизелови автомобили, като помагат за наблюдение и контрол на емисиите, за да отговарят на екологичните разпоредби и да подобряват качеството на въздуха. Сензорите предоставят данни за температурата на отработените газове, налягането, нивата на кислород и азотните оксиди (NOx), които блокът за управление на двигателя (ECU) използва за оптимизиране на горивните процеси, подобряване на горивната ефективност и удължаване на живота на компонентите за обработка на отработените газове.
Тъй като автомобилната индустрия продължава да се фокусира върху намаляването на емисиите и подобряването на качеството на въздуха, разработването и интегрирането на усъвършенствани сензори е от решаващо значение за постигането на тези цели.