Sistem za obradu izduvnih gasova dizel vozila
Dizel izduvni gasovi su izduvni gasovi koje emituje dizel motor nakon sagorevanja dizela, a koji sadrži stotine različitih jedinjenja. Ova emisija gasa ne samo da čudno miriše, već izaziva i vrtoglavicu, mučninu i utiče na zdravlje ljudi. Prema stručnjacima Svjetske zdravstvene organizacije, izduvni gas dizel motora je visoko kancerogeni i naveden je kao kancerogen klase A. Ovi zagađivači uglavnom uključuju dušikove okside (NOx), ugljovodonike (HC), ugljični monoksid (CO) i čestice, itd., koji se uglavnom ispuštaju blizu tla, a ovi zagađivači ulaze u respiratorni trakt kroz nos i usta, uzrokujući štete po ljudsko zdravlje.
Glavne emisije dizel motora su PM (čestice) i NOx, dok su emisije CO i HC niže. Kontrola emisije izduvnih gasova dizel motora uglavnom uključuje kontrolu stvaranja čestica PM i NO, te smanjenje direktnih emisija PM i NOx. Trenutno, kako bi se riješio problem izduvnih gasova dizel vozila, većina tehničkih rješenja usvaja EGR+DOC+DPF+SCR+ASC sistem.
EGR
EGR je skraćenica od recirkulacije izduvnih gasova. Recirkulacija izduvnih gasova se odnosi na vraćanje dela izduvnih gasova ispuštenih iz motora u usisnu granu i ponovno ulazak u cilindar sa svežom smešom. Budući da ispušni plin sadrži veliku količinu poliatomskih plinova kao što je CO2, a CO2 i drugi plinovi ne mogu sagorijevati već apsorbiraju veliku količinu topline zbog svog visokog specifičnog toplinskog kapaciteta, maksimalna temperatura sagorijevanja mješavine u cilindru se smanjuje , čime se smanjuje količina proizvedenog NOx.
DOC
DOC puni naziv Diesel oksidacijski katalizator, prvi je korak cijelog procesa naknadne obrade, obično prva faza trostepene izduvne cijevi, uglavnom s plemenitim metalima ili keramikom kao nosačem katalizatora.
Glavna funkcija DOC-a je da oksidira CO i HC u izduvnim plinovima, pretvarajući ih u netoksične i bezopasne C02 i H2O. Istovremeno, može apsorbirati topljive organske komponente i neke čestice ugljika, te smanjiti emisije PM-a. NO se oksidira u NO2 (NO2 je također izvorni plin niže reakcije). Treba napomenuti da je izbor katalizatora usko povezan sa temperaturom izduvnih gasova dizela, kada je temperatura ispod 150°C, katalizator u osnovi ne radi. Sa povećanjem temperature, efikasnost konverzije glavnih komponenti izduvnih čestica se postepeno povećava. Kada je temperatura viša od 350°C, zbog velike količine proizvodnje sulfata, povećava se emisija čestica, a sulfat će pokriti površinu katalizatora kako bi se smanjila aktivnost i efikasnost konverzije katalizatora, tako da je potrebnotemperaturni senzoriza praćenje ulazne temperature DOC-a, kada se temperatura unosa DOC-a iznad 250°C ugljovodonika normalno zapali, odnosno dovoljna reakcija oksidacije.
DPF
Puni naziv DPF-a je Diesel Particle Filter, koji je drugi dio procesa naknadne obrade i također drugi dio trostepene izduvne cijevi. Njegova glavna funkcija je hvatanje PM čestica, a njegova sposobnost da smanji PM je oko 90%.
Filter za čestice može efikasno smanjiti emisiju čestica. Prvo hvata čestice u izduvnim gasovima. Vremenom će se sve više i više čestica taložiti u DPF-u, a razlika u pritisku DPF-a će se postepeno povećavati. Thesenzor diferencijalnog pritiska može to pratiti. Kada razlika tlaka prijeđe određeni prag, to će uzrokovati proces regeneracije DPF-a za uklanjanje nakupljenih čestica. Regeneracija filtera se odnosi na postepeno povećanje količine čestica u sifonu tokom dugotrajnog rada, što može uzrokovati povećanje povratnog pritiska motora i dovesti do smanjenja performansi motora. Stoga je potrebno redovno uklanjati nataložene čestice i vraćati performanse filtracije sifona.
Kada temperatura u hvataču čestica dostigne 550 ℃ i koncentracija kisika je veća od 5%, taložene čestice će oksidirati i izgorjeti. Ako je temperatura manja od 550 ℃, previše sedimenta će blokirati zamku. Thetemperaturni senzor prati usisnu temperaturu DPF-a. Kada temperatura ne zadovoljava zahtjeve, signal će se vratiti. U ovom trenutku, vanjski izvori energije (kao što su električni grijači, gorionici ili promjene u radnim uvjetima motora) moraju se koristiti za povećanje temperature unutar DPF-a i izazivanje oksidacije i izgaranja čestica.
SCR
SCR je skraćenica od Selektivna katalitička redukcija, skraćenica od sistema selektivne katalitičke redukcije. To je ujedno i posljednji dio u izduvnoj cijevi. Koristi ureu kao redukciono sredstvo i koristi katalizator za hemijsku reakciju sa NOx da bi se NOx pretvorio u N2 i H2O.
SCR sistem koristi sistem ubrizgavanja uz pomoć komprimovanog vazduha. Pumpa za dovod otopine uree ima ugrađeni kontrolni uređaj koji može kontrolirati unutrašnju pumpu za dovod otopine uree i elektromagnetni ventil za komprimirani zrak da rade prema utvrđenim procedurama. Kontroler ubrizgavanja (DCU) komunicira sa ECU motora preko CAN sabirnice kako bi dobio radne parametre motora, a zatim daje signal temperature katalitičkog pretvarača na osnovusenzor visoke temperature , izračunava količinu ubrizgane uree i kontroliše pumpu za dovod rastvora uree da ubrizga odgovarajuću količinu uree kroz CAN sabirnicu. Unutar izduvne cijevi. Funkcija komprimiranog zraka je da prenese izmjerenu ureu do mlaznice, tako da se urea može u potpunosti raspršiti nakon što se rasprši kroz mlaznicu.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst je skraćenica od amonijačnog katalizatora. Zbog curenja uree i niske efikasnosti reakcije, amonijak koji nastaje razgradnjom ureje može se ispustiti direktno u atmosferu bez učešća u reakciji. Ovo zahtijeva ugradnju ASC uređaja kako bi se spriječio izlazak amonijaka.
ASC je općenito instaliran na stražnjem kraju SCR-a i koristi premaz katalizatora kao što su plemeniti metali na unutrašnjem zidu nosača da katalizira REDOX reakciju, koja reaguje NH3 u bezopasni N2.
Senzor temperature
Koristi se za mjerenje temperature izduvnih gasova na različitim pozicijama na katalizatoru, uključujući ulaznu temperaturu DOC (obično se naziva temperatura T4), DPF (obično se naziva temperatura T5), SCR (obično se naziva temperatura T6) i katalizatora temperatura izduvne cijevi (obično se naziva temperatura T7). U isto vrijeme, odgovarajući signal se prenosi na ECU, koji izvršava odgovarajuću strategiju regeneracije i strategiju ubrizgavanja uree na osnovu povratnih podataka sa senzora. Napon napajanja mu je 5V, a raspon mjerenja temperature je između -40 ℃ i 900 ℃.
Senzor diferencijalnog pritiska
Koristi se za otkrivanje povratnog tlaka izduvnih plinova između ulaza i izlaza DPF zraka u katalitičkom pretvaraču i prijenos odgovarajućeg signala na ECU za funkcionalnu kontrolu DPF-a i OBD nadzora. Napon napajanja mu je 5V, a radno okruženje je temperatura -40~130℃.
Senzori igraju vitalnu ulogu u sistemima za obradu izduvnih gasova dizel vozila, pomažući u praćenju i kontroli emisija kako bi se ispunili ekološki propisi i poboljšao kvalitet vazduha. Senzori daju podatke o temperaturi izduvnih gasova, pritisku, nivoima kiseonika i azotnim oksidima (NOx), koje kontrolna jedinica motora (ECU) koristi za optimizaciju procesa sagorevanja, poboljšanje efikasnosti goriva i produženje životnog veka komponenti za obradu izduvnih gasova.
Kako se automobilska industrija nastavlja fokusirati na smanjenje emisija i poboljšanje kvaliteta zraka, razvoj i integracija naprednih senzora je od ključnog značaja za postizanje ovih ciljeva.