디젤 차량 배기 처리 시스템
디젤 배기가스란 디젤 엔진을 연소한 후 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스를 말하며, 여기에는 수백 가지의 다양한 화합물이 포함되어 있습니다. 이러한 가스 배출은 이상한 냄새를 풍길 뿐만 아니라 현기증, 메스꺼움을 유발하고 건강에 영향을 미치게 됩니다. 세계보건기구(WHO) 전문가들에 따르면 디젤 엔진 배기가스는 발암성이 매우 높으며 A급 발암물질로 지정되어 있습니다. 이러한 오염물질에는 주로 질소산화물(NOx), 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 미세먼지 등이 있으며, 주로 지상 부근을 통해 배출되며, 이러한 오염물질이 코와 입을 통해 호흡기로 유입되어 호흡기 질환을 유발합니다. 인간의 건강에 대한 피해.
디젤 엔진의 주요 배출량은 PM(미립자 물질)과 NOx이며, CO와 HC 배출량은 더 낮습니다. 디젤 엔진 배기가스 배출 제어에는 주로 입자상 물질인 PM과 NOx의 생성을 제어하고 PM과 NOx의 직접적인 배출을 줄이는 것이 포함됩니다. 현재 디젤 차량 배기가스 문제를 해결하기 위해 대부분의 기술 솔루션은 EGR+DOC+DPF+SCR+ASC 시스템을 채택하고 있습니다.
EGR
EGR은 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation)의 약자입니다. 배기가스 재순환이란 엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드로 되돌려 보낸 후 새로운 혼합물과 함께 다시 실린더로 유입되는 것을 말합니다. 배기가스에는 CO2 등 다원자 가스가 다량 함유되어 있으며, CO2 및 기타 가스는 연소할 수 없으나 높은 비열 용량으로 인해 많은 양의 열을 흡수하므로 실린더 내 혼합물의 최대 연소 온도가 감소합니다. 하여 NOx 발생량을 감소시킵니다.
문서
DOC 전체 이름 디젤 산화 촉매는 전체 후처리 공정의 첫 번째 단계로, 일반적으로 귀금속 또는 세라믹을 촉매 담체로 사용하는 3단계 배기관의 첫 번째 단계입니다.
DOC의 주요 기능은 배기가스에 포함된 CO와 HC를 산화시켜 무독성, 무해한 CO2와 H2O로 변환하는 것입니다. 동시에 용해성 유기 성분과 일부 탄소 입자를 흡수하고 일부 PM 배출을 줄일 수도 있습니다. NO는 NO2로 산화됩니다(NO2는 하부 반응의 소스 가스이기도 합니다). 촉매의 선택은 디젤 배기 온도와 밀접한 관련이 있으며 온도가 150 ° C 미만이면 기본적으로 촉매가 작동하지 않습니다. 온도가 증가함에 따라 배기 입자의 주요 성분의 변환 효율이 점차 증가합니다. 온도가 350 ° C보다 높으면 다량의 황산염 생성으로 인해 입자 배출이 증가하고 황산염이 촉매 표면을 덮어 촉매의 활성 및 전환 효율이 감소하므로온도 센서DOC 흡입 온도를 모니터링하려면 DOC 흡입 온도가 250°C를 초과하는 탄화수소가 정상적으로 점화될 때, 즉 충분한 산화 반응이 발생합니다.
DPF
DPF의 정식 명칭은 디젤 입자 필터(Diesel Particle Filter)로, 후처리 공정의 두 번째 부분이자 3단 배기관의 두 번째 부분이기도 합니다. 주요 기능은 PM 입자를 포집하는 것이며 PM 저감 능력은 약 90%입니다.
입자 필터는 입자상 물질의 방출을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 먼저 배기가스의 입자상 물질을 포착합니다. 시간이 지남에 따라 점점 더 많은 미립자 물질이 DPF에 쌓이고 DPF의 압력 차이가 점차 증가합니다. 그만큼차압 센서 모니터링할 수 있습니다. 압력 차이가 특정 임계값을 초과하면 DPF 재생 프로세스가 축적된 입자상 물질을 제거하게 됩니다. 필터 재생이란 장기간 운전 시 트랩 내부의 입자상 물질이 점차적으로 증가하는 것을 말하며, 이로 인해 엔진 배압이 증가하고 엔진 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 정기적으로 퇴적된 입자상물질을 제거하고 트랩의 여과성능을 회복시키는 것이 필요하다.
입자 트랩의 온도가 550℃에 도달하고 산소 농도가 5%보다 높으면 침전된 입자가 산화되어 연소됩니다. 온도가 550℃ 미만이면 침전물이 너무 많으면 트랩이 막힐 수 있습니다. 그만큼온도 센서 DPF의 흡기 온도를 모니터링합니다. 온도가 요구 사항을 충족하지 않으면 신호가 피드백됩니다. 이때, 외부 에너지원(전기히터, 버너, 엔진 작동 조건의 변화 등)을 사용하여 DPF 내부의 온도를 높이고 입자를 산화 및 연소시켜야 합니다.
SCR
SCR은 Selective Catalytic Reduction(선택적 촉매 환원) 시스템의 약자입니다. 배기관의 마지막 부분이기도 합니다. 요소를 환원제로 사용하고, 촉매를 사용하여 NOx와 화학적으로 반응하여 NOx를 N2와 H2O로 변환하는 장치입니다.
SCR 시스템은 압축 공기 보조가 포함된 분사 시스템을 사용합니다. 요소수 공급펌프에는 내부 요소수 공급펌프와 압축공기 솔레노이드 밸브가 정해진 절차에 따라 작동하도록 제어할 수 있는 제어장치가 내장되어 있습니다. 분사 컨트롤러(DCU)는 CAN 버스를 통해 엔진 ECU와 통신하여 엔진 작동 매개변수를 얻은 다음 이를 기반으로 촉매 변환기 온도 신호를 제공합니다.고온 센서 , 요소 주입량을 계산하고, 요소수 공급 펌프를 제어하여 CAN 버스를 통해 적절한 양의 요소를 주입합니다. 배기 파이프 내부. 압축 공기의 기능은 측정된 요소를 노즐로 전달하여 요소가 노즐을 통해 분사된 후 완전히 원자화될 수 있도록 하는 것입니다.
ASC
ASC 암모니아 슬립 촉매(Ammonia Slip Catalyst)는 암모니아 슬립 촉매(Ammonia Slip Catalyst)의 약어입니다. 요소 누출 및 낮은 반응 효율로 인해 요소 분해로 생성된 암모니아는 반응에 참여하지 않고 대기 중으로 직접 배출될 수 있습니다. 이를 위해서는 암모니아 누출을 방지하기 위한 ASC 장치 설치가 필요합니다.
ASC는 일반적으로 SCR 후단에 설치되며 담체 내벽에 귀금속 등의 촉매 코팅을 사용해 NH3를 무해한 N2로 반응시키는 REDOX 반응을 촉매한다.
온도 센서
DOC(일반적으로 T4 온도라고 함), DPF(일반적으로 T5 온도라고 함), SCR(일반적으로 T6 온도라고 함) 및 촉매의 흡입 온도를 포함하여 촉매의 다양한 위치에서 배기 온도를 측정하는 데 사용됩니다. 배기 배기관 온도(보통 T7 온도라고 함). 동시에 해당 신호는 센서의 피드백 데이터를 기반으로 해당 재생 전략과 요소 주입 전략을 실행하는 ECU로 전송됩니다. 전원 전압은 5V이고 온도 측정 범위는 -40 ℃ ~ 900 ℃입니다.
차압 센서
이는 촉매 변환기의 DPF 공기 흡입구와 배출구 사이의 배기 배압을 감지하고 해당 신호를 ECU로 전송하여 DPF 및 OBD 모니터링의 기능 제어를 위해 사용됩니다. 전원 전압은 5V, 작업 환경 온도는 -40~130℃입니다.
센서는 디젤 차량 배기 처리 시스템에서 중요한 역할을 하며 배기가스를 모니터링하고 제어하여 환경 규정을 충족하고 공기 질을 개선하는 데 도움을 줍니다. 센서는 배기 온도, 압력, 산소 수준 및 질소 산화물(NOx)에 대한 데이터를 제공하며, 이를 엔진 제어 장치(ECU)는 연소 과정을 최적화하고 연료 효율을 개선하며 배기 처리 구성 요소의 수명을 연장합니다.
자동차 산업이 계속해서 배기가스 감소와 공기 질 개선에 중점을 두고 있기 때문에 이러한 목표를 달성하려면 고급 센서의 개발과 통합이 매우 중요합니다.