Sistem za obdelavo izpušnih plinov dizelskih vozil
Dizelski izpuh se nanaša na izpušni plin, ki ga oddaja dizelski motor po zgorevanju dizla, ki vsebuje na stotine različnih spojin. Ta emisija plina ne le čudno diši, ampak povzroča tudi vrtoglavico, slabost in vpliva na zdravje ljudi. Po mnenju strokovnjakov Svetovne zdravstvene organizacije so izpušni plini dizelskih motorjev zelo rakotvorni in uvrščeni med rakotvorne snovi razreda A. Ta onesnaževala vključujejo predvsem dušikove okside (NOx), ogljikovodike (HC), ogljikov monoksid (CO) in trdne delce itd., ki se večinoma odvajajo skozi prizemlje, ta onesnaževala pa vstopajo v dihalne poti skozi nos in usta, kar povzroča škoda za zdravje ljudi.
Glavne emisije dizelskih motorjev so PM (trdni delci) in NOx, medtem ko so emisije CO in HC nižje. Nadzor nad emisijami izpušnih plinov dizelskih motorjev vključuje predvsem nadzor nad nastajanjem trdnih delcev PM in NO ter zmanjšanje neposrednih emisij PM in NOx. Trenutno večina tehničnih rešitev za rešitev problema izpušnih plinov dizelskih vozil uporablja sistem EGR+DOC+DPF+SCR+ASC.
EGR
EGR je okrajšava za recirkulacijo izpušnih plinov. Recirkulacija izpušnih plinov se nanaša na vračanje dela izpušnih plinov, izpuščenih iz motorja, v sesalni kolektor in ponovno vstop v valj s svežo mešanico. Ker izpušni plini vsebujejo veliko količino poliatomskih plinov, kot je CO2, in CO2 ter drugi plini ne morejo zgoreti, ampak absorbirajo veliko količino toplote zaradi svoje visoke specifične toplotne kapacitete, se najvišja temperatura zgorevanja mešanice v valju zniža. , s čimer se zmanjša količina proizvedenih NOx.
DOC
Polno ime DOC Dizelski oksidacijski katalizator je prvi korak celotnega postopka naknadne obdelave, običajno prva stopnja tristopenjske izpušne cevi, običajno s plemenitimi kovinami ali keramiko kot nosilcem katalizatorja.
Glavna funkcija DOC je oksidacija CO in HC v izpušnih plinih ter ju pretvori v nestrupena in neškodljiva C02 in H2O. Hkrati lahko absorbira tudi topne organske sestavine in nekatere delce ogljika ter zmanjša nekatere emisije PM. NO se oksidira v NO2 (NO2 je tudi izvorni plin spodnje reakcije). Treba je opozoriti, da je izbira katalizatorja tesno povezana s temperaturo izpušnih plinov dizelskega goriva, ko je temperatura pod 150 ° C, katalizator v bistvu ne deluje. S povišanjem temperature se postopoma povečuje učinkovitost pretvorbe glavnih komponent izpušnih delcev. Ko je temperatura višja od 350 ° C, zaradi velike količine proizvodnje sulfata, vendar se povečajo emisije delcev, sulfat pa pokrije površino katalizatorja, da zmanjša aktivnost in učinkovitost pretvorbe katalizatorja, zato je potreba potemperaturni senzorjiza spremljanje vnosne temperature DOC, ko je vnosna temperatura DOC nad 250 °C ogljikovodikov običajno vžig, to je zadostna oksidacijska reakcija.
DPF
Polno ime DPF je filter trdnih delcev, ki je drugi del postopka naknadne obdelave in tudi drugi del tristopenjske izpušne cevi. Njegova glavna funkcija je zajemanje delcev PM, njegova sposobnost zmanjšanja PM pa je približno 90-odstotna.
Filter za delce lahko učinkovito zmanjša emisijo trdnih delcev. Najprej zajame trdne delce v izpušnih plinih. Sčasoma se bo vse več trdnih delcev odlagalo v DPF in razlika v tlaku DPF se bo postopoma povečevala. Thesenzor diferenčnega tlaka lahko spremlja. Ko razlika v tlaku preseže določeno mejno vrednost, povzroči postopek regeneracije DPF za odstranitev nabranih trdnih delcev. Regeneracija filtrov se nanaša na postopno povečevanje trdnih delcev v lovilniku med dolgotrajnim delovanjem, kar lahko povzroči povečanje protitlaka motorja in povzroči zmanjšanje zmogljivosti motorja. Zato je treba redno odstranjevati odložene trdne delce in ponovno vzpostaviti filtrirno delovanje lovilca.
Ko temperatura v lovilniku delcev doseže 550 ℃ in je koncentracija kisika večja od 5 %, bodo odloženi delci oksidirali in zgoreli. Če je temperatura nižja od 550 ℃, bo preveč usedline blokiralo past. Thetemperaturni senzor spremlja sesalno temperaturo DPF. Če temperatura ne ustreza zahtevam, se signal vrne nazaj. V tem času je treba uporabiti zunanje vire energije (kot so električni grelniki, gorilniki ali spremembe pogojev delovanja motorja), da se poveča temperatura znotraj DPF in povzroči oksidacijo in sežiganje delcev.
SCR
SCR pomeni Selective Catalytic Reduction, okrajšava za sistem selektivne katalitične redukcije. Je tudi zadnji del v izpušni cevi. Uporablja sečnino kot redukcijsko sredstvo in uporablja katalizator za kemično reakcijo z NOx za pretvorbo NOx v N2 in H2O.
Sistem SCR uporablja sistem vbrizgavanja s pomočjo stisnjenega zraka. Črpalka za dovod raztopine sečnine ima vgrajeno krmilno napravo, ki lahko krmili notranjo črpalko za dovod raztopine sečnine in elektromagnetni ventil za stisnjen zrak, da delujeta v skladu z ustaljenimi postopki. Krmilnik vbrizgavanja (DCU) komunicira z ECU motorja prek vodila CAN, da pridobi parametre delovanja motorja in nato na podlagi temperaturnega signala katalizatorja odda temperaturni signal.senzor visoke temperature , izračuna količino vbrizgane sečnine in krmili črpalko za dovod raztopine sečnine, da vbrizga ustrezno količino sečnine skozi vodilo CAN. Znotraj izpušne cevi. Naloga stisnjenega zraka je prenašanje izmerjene sečnine do šobe, tako da se lahko sečnina po razprševanju skozi šobo popolnoma razprši.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst je okrajšava amoniaka za drsni katalizator. Zaradi uhajanja sečnine in nizke učinkovitosti reakcije se lahko amoniak, ki nastane pri razgradnji sečnine, izpusti neposredno v ozračje, ne da bi sodeloval pri reakciji. To zahteva namestitev ASC naprav za preprečevanje uhajanja amoniaka.
ASC je običajno nameščen na zadnji strani SCR in uporablja katalizatorsko prevleko, kot so plemenite kovine na notranji steni nosilca, da katalizira reakcijo REDOX, ki reagira NH3 v neškodljiv N2.
Temperaturni senzor
Uporablja se za merjenje temperature izpušnih plinov na različnih mestih na katalizatorju, vključno s temperaturo vstopa DOC (običajno imenovana temperatura T4), DPF (običajno imenovana temperatura T5), SCR (običajno imenovana temperatura T6) in katalizatorja. temperatura izpušne cevi (običajno navedena kot temperatura T7). Istočasno se ustrezen signal prenese na ECU, ki izvede ustrezno strategijo regeneracije in strategijo vbrizgavanja sečnine na podlagi povratnih podatkov iz senzorja. Njegova napajalna napetost je 5V, temperaturno merilno območje pa je med -40 ℃ in 900 ℃.
Senzor diferenčnega tlaka
Uporablja se za zaznavanje protitlaka izpušnih plinov med vstopno in izstopno odprtino za zrak DPF v katalizatorju ter za prenos ustreznega signala v ECU za funkcionalno krmiljenje nadzora DPF in OBD. Njegova napajalna napetost je 5 V, delovno okolje pa je temperatura -40 ~ 130 ℃.
Senzorji igrajo ključno vlogo v sistemih za obdelavo izpušnih plinov dizelskih vozil, saj pomagajo spremljati in nadzirati emisije za izpolnjevanje okoljskih predpisov in izboljšanje kakovosti zraka. Senzorji zagotavljajo podatke o temperaturi izpušnih plinov, tlaku, ravni kisika in dušikovih oksidih (NOx), ki jih krmilna enota motorja (ECU) uporablja za optimizacijo procesov zgorevanja, izboljšanje učinkovitosti goriva in podaljšanje življenjske dobe komponent za obdelavo izpušnih plinov.
Ker se avtomobilska industrija še naprej osredotoča na zmanjšanje emisij in izboljšanje kakovosti zraka, sta razvoj in integracija naprednih senzorjev ključnega pomena za doseganje teh ciljev.