ડીઝલ વાહન એક્ઝોસ્ટ ટ્રીટમેન્ટ સિસ્ટમ
ડીઝલ એક્ઝોસ્ટ એ ડીઝલને બાળ્યા પછી ડીઝલ એન્જિન દ્વારા ઉત્સર્જિત એક્ઝોસ્ટ ગેસનો સંદર્ભ આપે છે, જેમાં સેંકડો વિવિધ સંયોજનો હોય છે. આ ગેસના ઉત્સર્જનથી માત્ર અજીબ ગંધ જ નથી આવતી, પણ લોકોને ચક્કર આવે છે, ઉબકા આવે છે અને લોકોના સ્વાસ્થ્યને અસર કરે છે. વર્લ્ડ હેલ્થ ઓર્ગેનાઈઝેશનના નિષ્ણાતોના જણાવ્યા મુજબ, ડીઝલ એન્જિન એક્ઝોસ્ટ અત્યંત કાર્સિનોજેનિક છે અને તે વર્ગ A કાર્સિનોજેન તરીકે સૂચિબદ્ધ છે. આ પ્રદૂષકોમાં મુખ્યત્વે નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ (NOx), હાઇડ્રોકાર્બન (HC), કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO) અને પાર્ટિક્યુલેટ મેટર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જે મુખ્યત્વે જમીનની નજીકથી વિસર્જિત થાય છે, અને આ પ્રદૂષકો નાક અને મોં દ્વારા શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશ કરે છે, જેના કારણે માનવ સ્વાસ્થ્યને નુકસાન.
ડીઝલ એન્જિનનું મુખ્ય ઉત્સર્જન પીએમ (પાર્ટિક્યુલેટ મેટર) અને NOx છે, જ્યારે CO અને HC ઉત્સર્જન ઓછું છે. ડીઝલ એન્જિનના એક્ઝોસ્ટ ઉત્સર્જનને નિયંત્રિત કરવા માટે મુખ્યત્વે પાર્ટિક્યુલેટ મેટર PM અને NO ના ઉત્પાદનને નિયંત્રિત કરવું અને PM અને NOx ના સીધા ઉત્સર્જનને ઘટાડવાનો સમાવેશ થાય છે. હાલમાં, ડીઝલ વાહન એક્ઝોસ્ટની સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, મોટાભાગના તકનીકી ઉકેલો EGR+DOC+DPF+SCR+ASC સિસ્ટમ અપનાવે છે.
EGR
EGR એ એક્ઝોસ્ટ ગેસ રિસર્ક્યુલેશનનું સંક્ષેપ છે. એક્ઝોસ્ટ ગેસ રિસર્ક્યુલેશન એ એન્જીનમાંથી ડિસ્ચાર્જ થયેલ એક્ઝોસ્ટ ગેસના ભાગને ઇન્ટેક મેનીફોલ્ડમાં પરત કરવા અને તાજા મિશ્રણ સાથે ફરીથી સિલિન્ડરમાં પ્રવેશવાનો સંદર્ભ આપે છે. એક્ઝોસ્ટ ગેસમાં CO2, અને CO2 જેવા પોલિઆટોમિક ગેસનો મોટો જથ્થો હોવાથી અને અન્ય વાયુઓ બાળી શકાતા નથી પરંતુ તેમની ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ઉષ્મા ક્ષમતાને કારણે મોટી માત્રામાં ગરમી શોષી લે છે, સિલિન્ડરમાં મિશ્રણનું મહત્તમ કમ્બશન તાપમાન ઘટી જાય છે. , ત્યાંથી જનરેટ થયેલ NOx ની માત્રામાં ઘટાડો થાય છે.
DOC
DOC આખું નામ ડીઝલ ઓક્સિડેશન ઉત્પ્રેરક, સમગ્ર સારવાર પછીની પ્રક્રિયાનું પ્રથમ પગલું છે, સામાન્ય રીતે ઉત્પ્રેરક વાહક તરીકે કિંમતી ધાતુઓ અથવા સિરામિક્સ સાથે ત્રણ તબક્કાના એક્ઝોસ્ટ પાઇપનો પ્રથમ તબક્કો છે.
DOC નું મુખ્ય કાર્ય એક્ઝોસ્ટ ગેસમાં CO અને HC ને ઓક્સિડાઇઝ કરવાનું છે, તેને બિન-ઝેરી અને હાનિકારક C02 અને H2O માં રૂપાંતરિત કરવાનું છે. તે જ સમયે, તે દ્રાવ્ય કાર્બનિક ઘટકો અને કેટલાક કાર્બન કણોને પણ શોષી શકે છે અને કેટલાક PM ઉત્સર્જનને ઘટાડી શકે છે. NO ને NO2 માં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે (NO2 એ નીચલા પ્રતિક્રિયાનો સ્ત્રોત ગેસ પણ છે). એ નોંધવું જોઇએ કે ઉત્પ્રેરકની પસંદગી ડીઝલ એક્ઝોસ્ટ તાપમાન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, જ્યારે તાપમાન 150 ° સે નીચે હોય છે, ત્યારે ઉત્પ્રેરક મૂળભૂત રીતે કામ કરતું નથી. તાપમાનના વધારા સાથે, એક્ઝોસ્ટ કણોના મુખ્ય ઘટકોની રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા ધીમે ધીમે વધે છે. જ્યારે તાપમાન 350 ° સે કરતા વધારે હોય છે, સલ્ફેટના મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદનને કારણે, પરંતુ કણોના ઉત્સર્જનમાં વધારો થાય છે, અને સલ્ફેટ ઉત્પ્રેરકની પ્રવૃત્તિ અને રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતાને ઘટાડવા માટે ઉત્પ્રેરકની સપાટીને આવરી લેશે, તેથી આવશ્યકતાતાપમાન સેન્સર્સDOC સેવન તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરવા માટે, જ્યારે DOC નું સેવન તાપમાન 250 ° C થી ઉપર હાઈડ્રોકાર્બન સામાન્ય રીતે ઇગ્નીશન કરે છે, એટલે કે, પૂરતી ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયા.
ડીપીએફ
ડીપીએફનું પૂરું નામ ડીઝલ પાર્ટિકલ ફિલ્ટર છે, જે સારવાર પછીની પ્રક્રિયાનો બીજો ભાગ છે અને ત્રણ-તબક્કાના એક્ઝોસ્ટ પાઇપનો બીજો વિભાગ પણ છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય PM કણોને પકડવાનું છે, અને PM ઘટાડવાની તેની ક્ષમતા લગભગ 90% છે.
પાર્ટિકલ ફિલ્ટર કણોના ઉત્સર્જનને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે. તે સૌપ્રથમ એક્ઝોસ્ટ ગેસમાં પાર્ટિક્યુલેટ મેટર કેપ્ચર કરે છે. સમય જતાં, વધુ ને વધુ રજકણ DPF માં જમા થશે, અને DPF ના દબાણનો તફાવત ધીમે ધીમે વધશે. આવિભેદક દબાણ સેન્સર તેનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે. જ્યારે દબાણનો તફાવત ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે તે DPF પુનઃજનન પ્રક્રિયાને સંચિત કણોને દૂર કરવા માટેનું કારણ બનશે. ફિલ્ટર્સનું પુનર્જીવિત થવું એ લાંબા ગાળાની કામગીરી દરમિયાન ટ્રેપમાં રહેલા રજકણોના ધીમે ધીમે વધારાને દર્શાવે છે, જે એન્જિનના પાછળના દબાણમાં વધારો અને એન્જિનની કામગીરીમાં ઘટાડો તરફ દોરી શકે છે. તેથી, જમા થયેલ રજકણોને નિયમિતપણે દૂર કરવા અને ટ્રેપની ફિલ્ટરેશન કામગીરીને પુનઃસ્થાપિત કરવી જરૂરી છે.
જ્યારે પાર્ટિકલ ટ્રેપમાં તાપમાન 550 ℃ સુધી પહોંચે છે અને ઓક્સિજનની સાંદ્રતા 5% કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે જમા થયેલા કણો ઓક્સિડાઇઝ થશે અને બળી જશે. જો તાપમાન 550 ℃ કરતાં ઓછું હોય, તો વધુ પડતો કાંપ જાળને અવરોધિત કરશે. આતાપમાન સેન્સર DPF ના સેવન તાપમાન પર નજર રાખે છે. જ્યારે તાપમાન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતું નથી, ત્યારે સિગ્નલ પાછા આપવામાં આવશે. આ સમયે, બાહ્ય ઉર્જા સ્ત્રોતો (જેમ કે ઇલેક્ટ્રિક હીટર, બર્નર અથવા એન્જિન ઓપરેટિંગ સ્થિતિમાં ફેરફાર) નો ઉપયોગ DPF ની અંદર તાપમાન વધારવા અને કણોને ઓક્સિડાઇઝ અને બર્ન કરવા માટે કરવાની જરૂર છે.
SCR
SCR એ સિલેક્ટિવ કેટાલિટિક રિડક્શન માટે વપરાય છે, જે સિલેક્ટિવ કેટાલિટિક રિડક્શન સિસ્ટમનું સંક્ષેપ છે. તે એક્ઝોસ્ટ પાઇપનો છેલ્લો વિભાગ પણ છે. તે યુરિયાનો ઉપયોગ ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે કરે છે અને NOx ને N2 અને H2O માં રૂપાંતરિત કરવા માટે NOx સાથે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કરવા માટે ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરે છે.
SCR સિસ્ટમ સંકુચિત હવા સહાય સાથે ઇન્જેક્શન સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે. યુરિયા સોલ્યુશન સપ્લાય પંપમાં બિલ્ટ-ઇન કંટ્રોલ ડિવાઇસ છે જે સ્થાપિત પ્રક્રિયાઓ અનુસાર કામ કરવા માટે આંતરિક યુરિયા સોલ્યુશન સપ્લાય પંપ અને કોમ્પ્રેસ્ડ એર સોલેનોઇડ વાલ્વને નિયંત્રિત કરી શકે છે. ઈન્જેક્શન કંટ્રોલર (DCU) એન્જિન ઓપરેટિંગ પરિમાણો મેળવવા માટે CAN બસ દ્વારા એન્જિન ECU સાથે વાતચીત કરે છે, અને પછી તેના આધારે ઉત્પ્રેરક કન્વર્ટર તાપમાન સંકેત આપે છે.ઉચ્ચ તાપમાન સેન્સર , યુરિયા ઇન્જેક્શનની રકમની ગણતરી કરે છે, અને CAN બસ દ્વારા યોગ્ય માત્રામાં યુરિયા ઇન્જેક્ટ કરવા માટે યુરિયા સોલ્યુશન સપ્લાય પંપને નિયંત્રિત કરે છે. એક્ઝોસ્ટ પાઇપની અંદર. સંકુચિત હવાનું કાર્ય માપેલ યુરિયાને નોઝલમાં લઈ જવાનું છે, જેથી નોઝલ દ્વારા છંટકાવ કર્યા પછી યુરિયાને સંપૂર્ણપણે અણુકૃત કરી શકાય.
એએસસી
ASC એમોનિયા સ્લિપ ઉત્પ્રેરક એ એમોનિયા સ્લિપ ઉત્પ્રેરકનું સંક્ષેપ છે. યુરિયા લિકેજ અને ઓછી પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતાને લીધે, યુરિયાના વિઘટન દ્વારા ઉત્પાદિત એમોનિયા પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લીધા વિના સીધા વાતાવરણમાં વિસર્જિત થઈ શકે છે. આને એમોનિયા એસ્કેપ અટકાવવા માટે ASC ઉપકરણોની સ્થાપનાની જરૂર છે.
ASC સામાન્ય રીતે SCR ના પાછળના ભાગમાં સ્થાપિત થાય છે, અને તે રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરવા માટે વાહકની આંતરિક દિવાલ પર કિંમતી ધાતુઓ જેવા ઉત્પ્રેરક કોટિંગનો ઉપયોગ કરે છે, જે NH3 ને હાનિકારક N2 માં પ્રતિક્રિયા આપે છે.
ટેમ્પ સેન્સર
DOC (સામાન્ય રીતે T4 તાપમાન તરીકે ઓળખાય છે), DPF (સામાન્ય રીતે T5 તાપમાન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે), SCR (સામાન્ય રીતે T6 તાપમાન તરીકે ઓળખાય છે), અને ઉત્પ્રેરક સહિત ઉત્પ્રેરક પર વિવિધ સ્થાનો પર એક્ઝોસ્ટ તાપમાન માપવા માટે વપરાય છે. એક્ઝોસ્ટ ટેલપાઈપ તાપમાન (સામાન્ય રીતે T7 તાપમાન તરીકે ઓળખાય છે). તે જ સમયે, અનુરૂપ સિગ્નલ ECU માં પ્રસારિત થાય છે, જે સેન્સરમાંથી પ્રતિસાદ ડેટાના આધારે અનુરૂપ પુનર્જીવન વ્યૂહરચના અને યુરિયા ઇન્જેક્શન વ્યૂહરચનાનો અમલ કરે છે. તેનું પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ 5V છે, અને તાપમાન માપન શ્રેણી -40 ℃ અને 900 ℃ વચ્ચે છે.
વિભેદક દબાણ સેન્સર
તેનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક કન્વર્ટરમાં DPF એર ઇનલેટ અને આઉટલેટ વચ્ચે એક્ઝોસ્ટ બેક પ્રેશર શોધવા અને DPF અને OBD મોનિટરિંગના કાર્યાત્મક નિયંત્રણ માટે ECU ને અનુરૂપ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે થાય છે. તેનું પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ 5V છે, અને કાર્યકારી વાતાવરણ તાપમાન -40~130℃ છે.
ડીઝલ વાહન એક્ઝોસ્ટ ટ્રીટમેન્ટ સિસ્ટમ્સમાં સેન્સર મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, પર્યાવરણીય નિયમોને પહોંચી વળવા અને હવાની ગુણવત્તા સુધારવા માટે ઉત્સર્જનનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કરવામાં મદદ કરે છે. સેન્સર એક્ઝોસ્ટ ટેમ્પરેચર, પ્રેશર, ઓક્સિજન લેવલ અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ્સ (NOx) પર ડેટા પ્રદાન કરે છે, જેનો ઉપયોગ એન્જિન કંટ્રોલ યુનિટ (ECU) કમ્બશન પ્રક્રિયાઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા, ઇંધણ કાર્યક્ષમતા સુધારવા અને એક્ઝોસ્ટ ટ્રીટમેન્ટ ઘટકોના જીવનને વધારવા માટે કરે છે.
કારણ કે ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ ઉત્સર્જન ઘટાડવા અને હવાની ગુણવત્તા સુધારવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું ચાલુ રાખે છે, આ લક્ષ્યોને પ્રાપ્ત કરવા માટે અદ્યતન સેન્સર્સનો વિકાસ અને એકીકરણ મહત્વપૂર્ણ છે.