Sistem de tratare a gazelor de evacuare a vehiculelor diesel
Evacuarea diesel se referă la gazele de eșapament emise de motorul diesel după arderea motorinei, care conține sute de compuși diferiți. Această emisie de gaz nu numai că miroase ciudat, dar și îi face pe oameni amețiți, greați și afectează sănătatea oamenilor. Potrivit experților Organizației Mondiale a Sănătății, evacuarea motorului diesel este foarte cancerigen și este clasificat ca cancerigen de clasa A. Acești poluanți includ în principal oxizi de azot (NOx), hidrocarburi (HC), monoxid de carbon (CO) și particule în suspensie etc., care sunt evacuate în principal prin apropierea solului, iar acești poluanți pătrund în tractul respirator prin nas și gură, provocând afectarea sănătății umane.
Principalele emisii ale motoarelor diesel sunt PM (particule în suspensie) și NOx, în timp ce emisiile de CO și HC sunt mai mici. Controlul emisiilor de eșapament ale motoarelor diesel implică în principal controlul generării de particule PM și NO și reducerea emisiilor directe de PM și NOx. În prezent, pentru a rezolva problema evacuarii vehiculelor diesel, majoritatea soluțiilor tehnice adoptă sistemul EGR+DOC+DPF+SCR+ASC.
EGR
EGR este abrevierea de la Exhaust Gas Recirculation. Recircularea gazelor de eșapament se referă la returnarea unei părți din gazele de eșapament evacuate din motor în galeria de admisie și intrarea din nou în cilindru cu amestec proaspăt. Deoarece gazele de evacuare conțin o cantitate mare de gaze poliatomice, cum ar fi CO2, iar CO2 și alte gaze nu pot fi arse, ci absorb o cantitate mare de căldură datorită capacității lor specifice ridicate de căldură, temperatura maximă de ardere a amestecului din cilindru este redusă. , reducând astfel cantitatea de NOx generată.
DOC
Numele complet DOC Catalizator de oxidare diesel, este primul pas al întregului proces de post-tratare, de obicei prima etapă a țevii de evacuare în trei etape, în general cu metale prețioase sau ceramică ca purtător de catalizator.
Funcția principală a DOC este de a oxida CO și HC din gazele de eșapament, transformându-le în CO2 și H2O netoxice și inofensive. În același timp, poate absorbi și componente organice solubile și unele particule de carbon și poate reduce unele emisii de PM. NO este oxidat la NO2 (NO2 este și gazul sursă al reacției inferioare). Trebuie remarcat faptul că alegerea catalizatorului este strâns legată de temperatura de evacuare diesel, atunci când temperatura este sub 150 ° C, catalizatorul practic nu funcționează. Odată cu creșterea temperaturii, eficiența de conversie a principalelor componente ale particulelor de evacuare crește treptat. Când temperatura este mai mare de 350 ° C, datorită cantității mari de producție de sulfat, dar crește emisiile de particule, iar sulfatul va acoperi suprafața catalizatorului pentru a reduce activitatea și eficiența de conversie a catalizatorului, deci este nevoie desenzori de temperaturăpentru a monitoriza temperatura de admisie DOC, atunci când temperatura de admisie DOC peste 250 ° C aprinderea hidrocarburilor în mod normal, adică o reacție de oxidare suficientă.
DPF
Numele complet al DPF este Filtrul de particule Diesel, care este a doua parte a procesului de post-tratare și, de asemenea, a doua secțiune a țevii de evacuare în trei etape. Funcția sa principală este de a capta particulele de PM, iar capacitatea sa de a reduce PM este de aproximativ 90%.
Filtrul de particule poate reduce eficient emisia de particule. Mai întâi captează particulele din gazele de eșapament. În timp, în DPF se vor depune din ce în ce mai multe particule, iar diferența de presiune a DPF va crește treptat. Thesenzor de presiune diferențială îl pot monitoriza. Când diferența de presiune depășește un anumit prag, procesul de regenerare a DPF va elimina particulele acumulate. Regenerarea filtrelor se referă la creșterea treptată a particulelor în capcană în timpul funcționării pe termen lung, ceea ce poate provoca o creștere a contrapresiunii motorului și poate duce la o scădere a performanței motorului. Prin urmare, este necesar să îndepărtați în mod regulat particulele depuse și să restabiliți performanța de filtrare a capcanei.
Când temperatura în capcana de particule atinge 550 ℃ și concentrația de oxigen este mai mare de 5%, particulele depuse se vor oxida și arde. Dacă temperatura este mai mică de 550 ℃, prea mult sediment va bloca capcana. Thesenzor de temperatura monitorizează temperatura de admisie a DPF. Când temperatura nu îndeplinește cerințele, semnalul va fi retroalimentat. În acest moment, sursele externe de energie (cum ar fi încălzitoarele electrice, arzătoarele sau modificările condițiilor de funcționare a motorului) trebuie să fie utilizate pentru a crește temperatura din interiorul DPF și a determina oxidarea și arderea particulelor.
SCR
SCR înseamnă Selective Catalytic Reduction, abrevierea pentru Selective Catalytic Reduction system. Este și ultima secțiune din țeava de eșapament. Utilizează ureea ca agent reducător și folosește un catalizator pentru a reacționa chimic cu NOx pentru a transforma NOx în N2 și H2O.
Sistemul SCR folosește un sistem de injecție cu asistare de aer comprimat. Pompa de alimentare cu soluție de uree are un dispozitiv de control încorporat care poate controla pompa internă de alimentare cu soluție de uree și supapa solenoidală de aer comprimat să funcționeze conform procedurilor stabilite. Controlerul de injecție (DCU) comunică cu ECU motorului prin magistrala CAN pentru a obține parametrii de funcționare a motorului și apoi dă semnalul de temperatură al convertizorului catalitic pe bazasenzor de temperatură ridicată , calculează cantitatea de uree injectată și controlează pompa de alimentare cu soluție de uree pentru a injecta cantitatea adecvată de uree prin magistrala CAN. În interiorul țevii de evacuare. Funcția aerului comprimat este de a transporta ureea măsurată la duză, astfel încât ureea să poată fi atomizată complet după ce a fost pulverizată prin duză.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst este abrevierea pentru catalizator cu amoniac. Datorită scurgerii de uree și eficienței reduse a reacției, amoniacul produs prin descompunerea ureei poate fi descărcat direct în atmosferă fără a participa la reacție. Acest lucru necesită instalarea dispozitivelor ASC pentru a preveni scăparea de amoniac.
ASC este instalat în general în capătul din spate al SCR și folosește o acoperire de catalizator, cum ar fi metalele prețioase pe peretele interior al purtătorului, pentru a cataliza reacția REDOX, care reacționează NH3 în N2 inofensiv.
Senzor de temperatură
Folosit pentru a măsura temperatura de evacuare în diferite poziții ale catalizatorului, inclusiv temperatura de admisie a DOC (denumită de obicei temperatură T4), DPF (denumită de obicei temperatură T5), SCR (denumită de obicei temperatură T6) și catalizator temperatura țevii de evacuare (denumită de obicei temperatură T7). În același timp, semnalul corespunzător este transmis către ECU, care execută strategia de regenerare și strategia de injectare a ureei corespunzătoare pe baza datelor de feedback de la senzor. Tensiunea sa de alimentare este de 5V, iar intervalul de măsurare a temperaturii este între -40 ℃ și 900 ℃.
Senzor de presiune diferențială
Este utilizat pentru a detecta contrapresiunea de evacuare între intrarea și ieșirea aerului DPF în convertizorul catalitic și pentru a transmite semnalul corespunzător la ECU pentru controlul funcțional al monitorizării DPF și OBD. Tensiunea sa de alimentare este de 5V, iar mediul de lucru Temperatura este de -40 ~ 130 ℃.
Senzorii joacă un rol vital în sistemele de tratare a eșapamentului vehiculelor diesel, ajutând la monitorizarea și controlul emisiilor pentru a respecta reglementările de mediu și pentru a îmbunătăți calitatea aerului. Senzorii furnizează date despre temperatura de evacuare, presiune, nivelurile de oxigen și oxizi de azot (NOx), pe care unitatea de control al motorului (ECU) le folosește pentru a optimiza procesele de ardere, a îmbunătăți eficiența combustibilului și a prelungi durata de viață a componentelor de tratare a gazelor de evacuare.
Pe măsură ce industria auto continuă să se concentreze pe reducerea emisiilor și îmbunătățirea calității aerului, dezvoltarea și integrarea senzorilor avansați este esențială pentru atingerea acestor obiective.