Behandelingssysteem voor uitlaatgassen van dieselvoertuigen
Dieseluitlaatgassen verwijzen naar het uitlaatgas dat door de dieselmotor wordt uitgestoten na het verbranden van diesel, dat honderden verschillende verbindingen bevat. Deze gasuitstoot ruikt niet alleen raar, maar maakt mensen ook duizelig, misselijk en heeft een negatieve invloed op de gezondheid. Volgens deskundigen van de Wereldgezondheidsorganisatie zijn de uitlaatgassen van dieselmotoren zeer kankerverwekkend en staan ze op de lijst van kankerverwekkende stoffen van klasse A. Deze verontreinigende stoffen omvatten voornamelijk stikstofoxiden (NOx), koolwaterstoffen (HC), koolmonoxide (CO) en fijnstof enz., die voornamelijk via de grond worden uitgestoten, en deze verontreinigende stoffen komen via de neus en mond in de luchtwegen terecht, waardoor schade aan de menselijke gezondheid.
De belangrijkste emissies van dieselmotoren zijn PM (fijnstof) en NOx, terwijl de CO- en HC-emissies lager zijn. Het beheersen van de uitlaatemissies van dieselmotoren omvat voornamelijk het beheersen van de vorming van fijnstof (PM en NO) en het verminderen van de directe emissies van PM en NOx. Om het probleem van de uitlaatgassen van dieselvoertuigen op te lossen, gebruiken de meeste technische oplossingen momenteel het EGR+DOC+DPF+SCR+ASC-systeem.
EGR
EGR is de afkorting van Exhaust Gas Recirculation. Uitlaatgasrecirculatie heeft betrekking op het terugvoeren van een deel van het uitlaatgas dat uit de motor wordt afgevoerd naar het inlaatspruitstuk en weer met vers mengsel de cilinder in te gaan. Omdat het uitlaatgas een grote hoeveelheid polyatomaire gassen bevat, zoals CO2, en CO2 en andere gassen niet kunnen worden verbrand, maar vanwege hun hoge specifieke warmtecapaciteit een grote hoeveelheid warmte absorberen, wordt de maximale verbrandingstemperatuur van het mengsel in de cilinder verlaagd. , waardoor de hoeveelheid gegenereerde NOx wordt verminderd.
DOC
DOC volledige naam Dieseloxidatiekatalysator, is de eerste stap van het gehele nabehandelingsproces, meestal de eerste fase van de drietraps uitlaatpijp, meestal met edelmetalen of keramiek als katalysatordrager.
De belangrijkste functie van DOC is het oxideren van CO en HC in het uitlaatgas, en het omzetten ervan in niet-giftige en onschadelijke C02 en H2O. Tegelijkertijd kan het ook oplosbare organische componenten en sommige koolstofdeeltjes absorberen en een deel van de PM-emissies verminderen. NO wordt geoxideerd tot NO2 (NO2 is ook het brongas van de onderste reactie). Opgemerkt moet worden dat de keuze van de katalysator nauw samenhangt met de temperatuur van de dieseluitlaatgassen; wanneer de temperatuur lager is dan 150 ° C werkt de katalysator in principe niet. Met de stijging van de temperatuur neemt de omzettingsefficiëntie van de belangrijkste componenten van uitlaatdeeltjes geleidelijk toe. Wanneer de temperatuur hoger is dan 350 ° C, vanwege de grote hoeveelheid sulfaatproductie, maar de deeltjesemissie toeneemt, zal sulfaat het oppervlak van de katalysator bedekken om de activiteit en omzettingsefficiëntie van de katalysator te verminderen, dus de behoefte aantemperatuur sensorenom de DOC-inlaattemperatuur te controleren, wanneer de DOC-inlaattemperatuur boven 250 ° C koolwaterstoffen normaal ontbrandt, dat wil zeggen voldoende oxidatiereactie.
DPF
De volledige naam van DPF is Diesel Particle Filter, wat het tweede deel van het nabehandelingsproces is en tevens het tweede deel van de drietraps uitlaatpijp. De belangrijkste functie is het opvangen van PM-deeltjes, en het vermogen om PM te verminderen is ongeveer 90%.
Een roetfilter kan de uitstoot van fijnstof effectief verminderen. Het vangt eerst fijnstof op in het uitlaatgas. Na verloop van tijd zal er steeds meer fijnstof in het DPF neerslaan en zal het drukverschil van het DPF geleidelijk toenemen. Deverschildruksensor kan het monitoren. Wanneer het drukverschil een bepaalde drempel overschrijdt, zal het DPF-regeneratieproces de opgehoopte deeltjes verwijderen. De regeneratie van filters heeft betrekking op de geleidelijke toename van deeltjes in de opvangbak tijdens langdurig gebruik, wat een toename van de tegendruk van de motor kan veroorzaken en tot een afname van de motorprestaties kan leiden. Daarom is het noodzakelijk om de afgezette deeltjes regelmatig te verwijderen en de filterprestaties van de val te herstellen.
Wanneer de temperatuur in de deeltjesvanger 550 ℃ bereikt en de zuurstofconcentratie groter is dan 5%, zullen de afgezette deeltjes oxideren en verbranden. Als de temperatuur lager is dan 550 ℃, zal te veel sediment de val blokkeren. Detemperatuursensor bewaakt de inlaattemperatuur van het DPF. Wanneer de temperatuur niet aan de eisen voldoet, wordt het signaal teruggekoppeld. Op dit moment moeten externe energiebronnen (zoals elektrische verwarmers, branders of veranderingen in de bedrijfsomstandigheden van de motor) worden gebruikt om de temperatuur in het DPF te verhogen en ervoor te zorgen dat de deeltjes oxideren en verbranden.
SCR
SCR staat voor Selective Catalytic Reduction, de afkorting van Selective Catalytic Reduction-systeem. Het is tevens het laatste stukje in de uitlaatpijp. Het gebruikt ureum als reductiemiddel en gebruikt een katalysator die chemisch reageert met NOx om NOx om te zetten in N2 en H2O.
Het SCR-systeem maakt gebruik van een injectiesysteem met persluchtondersteuning. De toevoerpomp voor de ureumoplossing heeft een ingebouwd regelapparaat dat de interne toevoerpomp voor de ureumoplossing en de magneetklep voor perslucht kan besturen, zodat deze volgens vastgestelde procedures werkt. De injectiecontroller (DCU) communiceert via de CAN-bus met de motor-ECU om de bedrijfsparameters van de motor te verkrijgen, en geeft vervolgens het temperatuursignaal van de katalysator op basis van dehoge temperatuursensor berekent de hoeveelheid ureuminjectie en regelt de toevoerpomp voor de ureumoplossing om de juiste hoeveelheid ureum via de CAN-bus te injecteren. Binnenin de uitlaatpijp. De functie van perslucht is om het gemeten ureum naar de spuitmond te transporteren, zodat de ureum na verstuiving door de spuitmond volledig kan worden verneveld.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst is de afkorting van ammoniakslipkatalysator. Als gevolg van ureumlekkage en lage reactie-efficiëntie kan ammoniak, geproduceerd door de ontleding van ureum, rechtstreeks in de atmosfeer worden geloosd zonder deel te nemen aan de reactie. Dit vereist de installatie van ASC-apparaten om het ontsnappen van ammoniak te voorkomen.
De ASC wordt doorgaans aan de achterkant van de SCR geïnstalleerd en maakt gebruik van een katalysatorcoating, zoals edele metalen, op de binnenwand van de drager om de REDOX-reactie te katalyseren, die NH3 omzet in onschadelijk N2.
Temperatuursensor
Wordt gebruikt om de uitlaattemperatuur op verschillende posities op de katalysator te meten, inclusief de inlaattemperatuur van DOC (meestal T4-temperatuur genoemd), DPF (meestal T5-temperatuur genoemd), SCR (meestal T6-temperatuur genoemd) en katalysator temperatuur van de uitlaatpijp (meestal T7-temperatuur genoemd). Tegelijkertijd wordt het overeenkomstige signaal naar de ECU verzonden, die de overeenkomstige regeneratiestrategie en ureuminjectiestrategie uitvoert op basis van de feedbackgegevens van de sensor. De voedingsspanning bedraagt 5V en het temperatuurmeetbereik ligt tussen -40 ℃ en 900 ℃.
Differentiële druksensor
Het wordt gebruikt om de tegendruk van de uitlaatgassen tussen de DPF-luchtinlaat en -uitlaat in de katalysator te detecteren en het overeenkomstige signaal naar de ECU te verzenden voor functionele controle van de DPF en OBD-monitoring. De voedingsspanning is 5V en de werkomgeving is -40 ~ 130 ℃.
Sensoren spelen een cruciale rol in de uitlaatgasbehandelingssystemen van dieselvoertuigen en helpen de emissies te monitoren en te beheersen om aan de milieuregelgeving te voldoen en de luchtkwaliteit te verbeteren. Sensoren leveren gegevens over de uitlaatgastemperatuur, druk, zuurstofniveaus en stikstofoxiden (NOx), die de motorregeleenheid (ECU) gebruikt om verbrandingsprocessen te optimaliseren, de brandstofefficiëntie te verbeteren en de levensduur van uitlaatgasbehandelingscomponenten te verlengen.
Terwijl de auto-industrie zich blijft concentreren op het terugdringen van de uitstoot en het verbeteren van de luchtkwaliteit, is de ontwikkeling en integratie van geavanceerde sensoren van cruciaal belang om deze doelen te bereiken.