Dízel járművek kipufogógáz-kezelő rendszere
A dízel kipufogógáz a dízelmotor által a dízel elégetése után kibocsátott kipufogógázra utal, amely több száz különböző vegyületet tartalmaz. Ez a gázkibocsátás nemcsak furcsa szagú, hanem szédülést, hányingert is okoz az embereknek, és hatással van az emberek egészségére is. Az Egészségügyi Világszervezet szakértői szerint a dízelmotorok kipufogógázai erősen rákkeltőek, és az A osztályú rákkeltő anyagok közé tartoznak. Ezek a szennyező anyagok elsősorban a nitrogén-oxidokat (NOx), a szénhidrogéneket (HC), a szén-monoxidot (CO) és a szilárd részecskéket stb. tartalmazzák, amelyek főként a talajközelből kerülnek ki, és ezek a szennyező anyagok az orron és a szájon keresztül jutnak a légzőrendszerbe, ami emberi egészség károsodása.
A dízelmotorok fő kibocsátása a PM (részecske) és az NOx, míg a CO- és HC-kibocsátás alacsonyabb. A dízelmotorok kipufogógáz-kibocsátásának szabályozása főként a PM és NO részecskeképződés szabályozását, valamint a PM és NOx közvetlen kibocsátásának csökkentését foglalja magában. Jelenleg a dízeljárművek kipufogógáz-problémájának megoldása érdekében a legtöbb műszaki megoldás EGR+DOC+DPF+SCR+ASC rendszert alkalmaz.
EGR
Az EGR a kipufogógáz-visszavezetés rövidítése. A kipufogógáz-visszavezetés azt jelenti, hogy a motorból kibocsátott kipufogógáz egy részét visszavezetik a szívócsőbe, és friss keverékkel ismét belépnek a hengerbe. Mivel a kipufogógáz nagy mennyiségű többatomos gázt, például CO2-t tartalmaz, és a CO2 és más gázok nem elégethetők, de nagy fajlagos hőkapacitásuk miatt nagy mennyiségű hőt vesznek fel, a keverék maximális égési hőmérséklete a hengerben csökken. , ezáltal csökkentve a keletkező NOx mennyiségét.
DOC
DOC teljes név Dízel oxidációs katalizátor, a teljes utókezelési folyamat első lépése, általában a háromlépcsős kipufogócső első szakasza, általában nemesfémekkel vagy kerámiával a katalizátorhordozóval.
A DOC fő funkciója a kipufogógázban lévő CO és HC oxidációja, nem mérgező és ártalmatlan C02-vé és H2O-vá alakítva. Ugyanakkor képes felszívni az oldható szerves komponenseket és egyes szénrészecskéket, és csökkenteni néhány PM-kibocsátást. A NO NO2-vé oxidálódik (az NO2 az alsó reakció forrásgáza is). Meg kell jegyezni, hogy a katalizátor kiválasztása szorosan összefügg a dízel kipufogógáz hőmérsékletével, amikor a hőmérséklet 150 ° C alatt van, a katalizátor alapvetően nem működik. A hőmérséklet emelkedésével fokozatosan növekszik a kipufogógáz-részecskék fő összetevőinek átalakítási hatékonysága. Ha a hőmérséklet magasabb, mint 350 ° C, a nagy mennyiségű szulfáttermelés miatt, de növeli a részecskekibocsátást, és a szulfát lefedi a katalizátor felületét, hogy csökkentse a katalizátor aktivitását és konverziós hatékonyságát, ezért szükség vanhőmérséklet érzékelőkfigyelni a DOC beviteli hőmérsékletet, amikor a DOC beviteli hőmérséklet 250 °C felett a szénhidrogének normál esetben meggyulladnak, vagyis elegendő oxidációs reakciót.
DPF
A DPF teljes neve Diesel Particle Filter, amely az utókezelési folyamat második része és egyben a háromlépcsős kipufogócső második szakasza. Fő funkciója a PM részecskék befogása, a PM-csökkentési képessége pedig körülbelül 90%.
A részecskeszűrő hatékonyan csökkentheti a részecskekibocsátást. Először felfogja a kipufogógázban lévő részecskéket. Idővel egyre több részecske rakódik le a részecskeszűrőben, és a részecskeszűrő nyomáskülönbsége fokozatosan nő. Anyomáskülönbség érzékelő figyelemmel tudja kísérni. Ha a nyomáskülönbség túllép egy bizonyos küszöböt, a részecskeszűrő regenerációs folyamata eltávolítja a felgyülemlett részecskéket. A szűrők regenerálása a csapdában lévő részecske mennyiségének fokozatos növekedését jelenti a hosszú távú működés során, ami a motor ellennyomásának növekedését és a motor teljesítményének csökkenését okozhatja. Ezért szükséges a lerakódott részecskék rendszeres eltávolítása és a csapda szűrési teljesítményének helyreállítása.
Ha a részecskecsapdában a hőmérséklet eléri az 550 ℃-ot és az oxigénkoncentráció meghaladja az 5%-ot, a lerakódott részecskék oxidálódnak és égnek. Ha a hőmérséklet 550 ℃ alatt van, túl sok üledék blokkolja a csapdát. Ahőmérséklet szenzor figyeli a DPF beszívási hőmérsékletét. Ha a hőmérséklet nem felel meg a követelményeknek, a jel visszacsatolásra kerül. Jelenleg külső energiaforrásokat (például elektromos fűtőtesteket, égőket vagy a motor működési körülményeinek változásait) kell használni a részecskeszűrő belsejében a hőmérséklet növelésére, és a részecskék oxidációjára és égésére.
SCR
Az SCR a Selective Catalytic Reduction rövidítése, a Selective Catalytic Reduction rendszer rövidítése. Ez egyben az utolsó szakasz a kipufogócsőben. Karbamidot használ redukálószerként, és egy katalizátort használ az NOx-szel kémiai reakcióhoz, hogy az NOx-t N2-vé és H2O-vá alakítsa.
Az SCR rendszer sűrített levegős rásegítéssel ellátott befecskendező rendszert használ. A karbamidoldat-ellátó szivattyú beépített vezérlőkészülékkel rendelkezik, amely képes vezérelni a belső karbamidoldat-ellátó szivattyút és a sűrített levegős mágnesszelepet, hogy a megállapított eljárások szerint működjenek. A befecskendező vezérlő (DCU) a CAN buszon keresztül kommunikál a motor ECU-val, hogy megkapja a motor működési paramétereit, majd a katalizátor hőmérsékleti jelét adja amagas hőmérséklet érzékelő , kiszámítja a karbamid befecskendezett mennyiségét, és vezérli a karbamidoldat-ellátó szivattyút, hogy a megfelelő mennyiségű karbamidot fecskendezze be a CAN buszon keresztül. A kipufogócső belsejében. A sűrített levegő feladata, hogy a kimért karbamidot a fúvókához szállítsa, így a karbamid a fúvókán keresztül történő permetezés után teljesen porlaszthatóvá válik.
ASC
Az ASC Ammonia Slip Catalyst az ammónia csúszókatalizátor rövidítése. A karbamidszivárgás és az alacsony reakcióhatékonyság miatt a karbamid lebomlása során keletkező ammónia közvetlenül a légkörbe kerülhet anélkül, hogy részt venne a reakcióban. Ehhez ASC-eszközök felszerelése szükséges, hogy megakadályozzák az ammónia kiszivárgását.
Az ASC-t általában az SCR hátsó végébe szerelik fel, és katalizátorbevonatot, például nemesfémeket használ a hordozó belső falán, hogy katalizálja a REDOX reakciót, amely az NH3-t ártalmatlan N2-vé reagáltatja.
Hőmérséklet érzékelő
A kipufogógáz hőmérsékletének mérésére szolgál a katalizátor különböző pontjain, beleértve a DOC (általában T4 hőmérsékletnek nevezik), a DPF (általában T5 hőmérsékletnek nevezik), az SCR (általában T6 hőmérsékletnek nevezik) és a katalizátor bemeneti hőmérsékletét. kipufogócső hőmérséklete (általában T7 hőmérsékletnek nevezik). Ezzel egyidejűleg a megfelelő jelet továbbítják az ECU-nak, amely az érzékelőtől kapott visszacsatolási adatok alapján végrehajtja a megfelelő regenerációs stratégiát és karbamid-befecskendezési stratégiát. Tápfeszültsége 5 V, a hőmérséklet mérési tartománya -40 ℃ és 900 ℃ között van.
Nyomáskülönbség érzékelő
A kipufogógáz ellennyomásának érzékelésére szolgál a DPF levegő bemenete és a katalizátor kimenete között, és a megfelelő jelet továbbítja az ECU-nak a DPF és az OBD felügyeletének funkcionális vezérléséhez. Tápfeszültsége 5 V, a munkakörnyezet hőmérséklete -40 ~ 130 ℃.
Az érzékelők létfontosságú szerepet játszanak a dízeljárművek kipufogógáz-kezelő rendszereiben, segítve a kibocsátások nyomon követését és szabályozását a környezetvédelmi előírások betartása és a levegőminőség javítása érdekében. Az érzékelők adatokat szolgáltatnak a kipufogógáz hőmérsékletéről, nyomásáról, oxigénszintjéről és nitrogén-oxidjairól (NOx), amelyeket a motorvezérlő egység (ECU) használ az égési folyamatok optimalizálására, az üzemanyag-hatékonyság javítására és a kipufogógáz-kezelő alkatrészek élettartamának meghosszabbítására.
Mivel az autóipar továbbra is a kibocsátás csökkentésére és a levegőminőség javítására összpontosít, a fejlett érzékelők fejlesztése és integrálása kritikus fontosságú e célok eléréséhez.