Dieselajoneuvojen pakokaasujen käsittelyjärjestelmä
Dieselpakokaasulla tarkoitetaan dieselmoottorin polton jälkeen vapautuvaa pakokaasua, joka sisältää satoja erilaisia yhdisteitä. Tämä kaasupäästö ei vain haise oudolta, vaan myös aiheuttaa huimausta, pahoinvointia ja vaikuttaa ihmisten terveyteen. Maailman terveysjärjestön asiantuntijoiden mukaan dieselmoottoreiden pakokaasut ovat erittäin syöpää aiheuttavia ja ne on lueteltu A-luokan syöpää aiheuttaviksi aineiksi. Näitä saasteita ovat pääasiassa typen oksidit (NOx), hiilivedyt (HC), hiilimonoksidi (CO) ja hiukkaset jne., jotka päätyvät pääosin maan läheltä, ja nämä epäpuhtaudet joutuvat hengitysteihin nenän ja suun kautta aiheuttaen vahinkoa ihmisten terveydelle.
Dieselmoottoreiden pääpäästöt ovat PM (hiukkaset) ja NOx, kun taas CO- ja HC-päästöt ovat pienempiä. Dieselmoottorien pakokaasupäästöjen hallintaan kuuluu pääasiassa hiukkaspäästöjen PM- ja NO-päästöjen hallinta sekä suorien PM- ja NOx-päästöjen vähentäminen. Tällä hetkellä dieselajoneuvojen pakokaasujen ongelman ratkaisemiseksi useimmat tekniset ratkaisut käyttävät EGR+DOC+DPF+SCR+ASC-järjestelmää.
EGR
EGR on lyhenne sanoista Exhaust Gas Recirculation. Pakokaasun kierrätyksellä tarkoitetaan osan moottorista poistuneen pakokaasun palauttamista imusarjaan ja syöttämistä sylinteriin uudelleen tuoreella seoksella. Koska pakokaasu sisältää suuren määrän moniatomisia kaasuja, kuten CO2, ja CO2 ja muut kaasut eivät voi polttaa, mutta ne absorboivat suuren määrän lämpöä suuren ominaislämpökapasiteetin vuoksi, seoksen maksimipalamislämpötila sylinterissä laskee. , mikä vähentää syntyvän NOx:n määrää.
DOC
DOC koko nimi Diesel-hapetuskatalysaattori on koko jälkikäsittelyprosessin ensimmäinen vaihe, yleensä kolmivaiheisen pakoputken ensimmäinen vaihe, jossa katalyytin kantajana on yleensä jalometalleja tai keramiikkaa.
DOC:n päätehtävä on hapettaa pakokaasussa oleva CO ja HC muuntaa ne myrkyttömäksi ja vaarattomaksi C02:ksi ja H2O:ksi. Samalla se voi myös imeä liukoisia orgaanisia komponentteja ja joitain hiilihiukkasia ja vähentää joitain hiukkaspäästöjä. NO hapettuu NO2:ksi (NO2 on myös alemman reaktion lähdekaasu). On huomattava, että katalyytin valinta liittyy läheisesti dieselpakokaasun lämpötilaan, kun lämpötila on alle 150 ° C, katalyytti ei periaatteessa toimi. Lämpötilan noustessa pakokaasuhiukkasten pääkomponenttien muunnostehokkuus kasvaa vähitellen. Kun lämpötila on korkeampi kuin 350 ° C, johtuen suuresta sulfaattituotannosta, mutta se lisää hiukkaspäästöjä, ja sulfaatti peittää katalyytin pinnan vähentääkseen katalyytin aktiivisuutta ja konversiotehokkuutta, joten tarvitaanlämpötila-anturitseurata DOC:n ottolämpötilaa, kun DOC:n ottolämpötila on yli 250 °C, hiilivedyt syttyvät normaalisti, eli riittävä hapettumisreaktio.
DPF
DPF:n koko nimi on Diesel Particle Filter, joka on jälkikäsittelyprosessin toinen osa ja samalla kolmivaiheisen pakoputken toinen osa. Sen päätehtävä on siepata PM-hiukkasia, ja sen kyky vähentää hiukkasia on noin 90%.
Hiukkassuodatin voi tehokkaasti vähentää hiukkaspäästöjä. Se vangitsee ensin hiukkaset pakokaasusta. Ajan myötä DPF:ään kertyy yhä enemmän hiukkasia, ja DPF:n paine-ero kasvaa vähitellen. Thepaine-eron anturi voi valvoa sitä. Kun paine-ero ylittää tietyn kynnyksen, se saa DPF:n regenerointiprosessin poistamaan kerääntyneet hiukkaset. Suodattimien regeneraatiolla tarkoitetaan loukun hiukkasten asteittaista lisääntymistä pitkäaikaisen käytön aikana, mikä voi aiheuttaa moottorin vastapaineen nousua ja johtaa moottorin suorituskyvyn heikkenemiseen. Siksi on tarpeen säännöllisesti poistaa kertyneet hiukkaset ja palauttaa loukun suodatuskyky.
Kun lämpötila hiukkasloukussa saavuttaa 550 ℃ ja happipitoisuus on yli 5 %, kerrostuneet hiukkaset hapettuvat ja palavat. Jos lämpötila on alle 550 ℃, liian paljon sedimenttiä tukkii loukun. Thelämpösensori valvoo DPF:n imulämpötilaa. Jos lämpötila ei täytä vaatimuksia, signaali palautetaan. Tällä hetkellä ulkoisia energialähteitä (kuten sähkölämmittimiä, polttimia tai muutoksia moottorin käyttöolosuhteissa) on käytettävä nostamaan lämpötilaa DPF:n sisällä ja saamaan hiukkaset hapettumaan ja palamaan.
SCR
SCR tulee sanoista Selective Catalytic Reduction, lyhenne sanoista Selective Catalytic Reduction system. Se on myös pakoputken viimeinen osa. Se käyttää ureaa pelkistimenä ja käyttää katalyyttiä reagoimaan kemiallisesti NOx:n kanssa NOx:n muuntamiseksi N2:ksi ja H2O:ksi.
SCR-järjestelmä käyttää ruiskutusjärjestelmää paineilma-avustimella. Urealiuoksen syöttöpumpussa on sisäänrakennettu ohjauslaite, joka voi ohjata sisäistä urealiuoksen syöttöpumppua ja paineilmamagneettiventtiiliä toimimaan vahvistettujen menettelytapojen mukaisesti. Ruiskutuksen ohjain (DCU) kommunikoi moottorin ECU:n kanssa CAN-väylän kautta saadakseen moottorin toimintaparametrit ja antaa sitten katalysaattorin lämpötilasignaalinkorkean lämpötilan anturi , laskee urean ruiskutusmäärän ja ohjaa urealiuoksen syöttöpumppua ruiskuttamaan sopivan määrän ureaa CAN-väylän kautta. Pakoputken sisällä. Paineilman tehtävänä on kuljettaa mitattu urea suuttimeen, jotta urea voidaan täysin sumuttaa suuttimen läpi ruiskutuksen jälkeen.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst on lyhenne sanoista ammoniakkiliukukatalysaattori. Ureavuodosta ja alhaisesta reaktiotehokkuudesta johtuen urean hajoamisen seurauksena syntyvä ammoniakki voi päästää suoraan ilmakehään osallistumatta reaktioon. Tämä edellyttää ASC-laitteiden asentamista ammoniakin karkaamisen estämiseksi.
ASC asennetaan yleensä SCR:n takapäähän, ja se käyttää katalysaattoripinnoitetta, kuten jalometalleja kantajan sisäseinässä, katalysoimaan REDOX-reaktiota, joka reagoi NH3:n vaarattomaksi N2:ksi.
Lämpötila-anturi
Käytetään pakokaasun lämpötilan mittaamiseen katalyytin eri kohdissa, mukaan lukien DOC:n (kutsutaan yleensä T4-lämpötilaksi), DPF:n (yleensä T5-lämpötilaksi), SCR:n (kutsutaan yleensä T6-lämpötilaksi) ja katalyytin imulämpötila. pakoputken lämpötila (kutsutaan yleensä T7-lämpötilaksi). Samanaikaisesti vastaava signaali välitetään ECU:lle, joka suorittaa vastaavan regenerointistrategian ja urean ruiskutusstrategian anturin palautetietojen perusteella. Sen virtalähdejännite on 5 V ja lämpötilan mittausalue -40 ℃ ja 900 ℃ välillä.
Paine-eron anturi
Sitä käytetään havaitsemaan pakokaasun vastapaine katalysaattorin DPF:n ilman sisääntulon ja poiston välillä ja lähettämään vastaava signaali ECU:lle DPF:n ja OBD-valvonnan toiminnallista ohjaamista varten. Sen virtalähdejännite on 5 V, ja työympäristön lämpötila on -40 ~ 130 ℃.
Antureilla on keskeinen rooli dieselajoneuvojen pakokaasujen käsittelyjärjestelmissä, ja ne auttavat valvomaan ja hallitsemaan päästöjä ympäristömääräysten noudattamiseksi ja ilmanlaadun parantamiseksi. Anturit tarjoavat tietoa pakokaasujen lämpötilasta, paineesta, happitasoista ja typen oksideista (NOx), joita moottorin ohjausyksikkö (ECU) käyttää palamisprosessien optimointiin, polttoainetehokkuuden parantamiseen ja pakokaasujen käsittelykomponenttien käyttöiän pidentämiseen.
Koska autoteollisuus keskittyy edelleen päästöjen vähentämiseen ja ilmanlaadun parantamiseen, edistyneiden antureiden kehittäminen ja integrointi on ratkaisevan tärkeää näiden tavoitteiden saavuttamiseksi.