Sustav za obradu ispušnih plinova dizelskih vozila
Dizelski ispušni plin odnosi se na ispušni plin koji ispušta dizelski motor nakon izgaranja dizela, a koji sadrži stotine različitih spojeva. Ova emisija plinova ne samo da čudno miriše, već uzrokuje vrtoglavicu, mučninu i utječe na zdravlje ljudi. Prema stručnjacima Svjetske zdravstvene organizacije, ispušni plinovi dizelskih motora vrlo su kancerogeni i uvršteni su u klasu A kancerogenih tvari. Ovi zagađivači uglavnom uključuju dušikove okside (NOx), ugljikovodike (HC), ugljični monoksid (CO) i čestice itd., koji se uglavnom ispuštaju kroz prizemlje, a ti zagađivači ulaze u dišne putove kroz nos i usta, uzrokujući oštećenja zdravlja ljudi.
Glavne emisije dizelskih motora su PM (čestice) i NOx, dok su emisije CO i HC niže. Kontrola ispušnih emisija dizelskih motora uglavnom uključuje kontrolu stvaranja čestica PM i NO i smanjenje izravnih emisija PM i NOx. Trenutno, kako bi se riješio problem ispušnih plinova dizelskih vozila, većina tehničkih rješenja usvaja EGR+DOC+DPF+SCR+ASC sustav.
EGR
EGR je skraćenica od Recirkulacija ispušnih plinova. Recirkulacija ispušnih plinova odnosi se na vraćanje dijela ispušnih plinova ispuštenih iz motora u usisnu granu i ponovno ulazak u cilindar sa svježom smjesom. Budući da ispušni plin sadrži veliku količinu poliatomskih plinova kao što je CO2, a CO2 i drugi plinovi ne mogu izgorjeti već apsorbiraju veliku količinu topline zbog svog visokog specifičnog toplinskog kapaciteta, maksimalna temperatura izgaranja smjese u cilindru je smanjena. , čime se smanjuje količina proizvedenog NOx.
DOC
DOC puni naziv Diesel oxidation catalyst, prvi je korak cjelokupnog procesa naknadne obrade, obično prvi stupanj trostupanjske ispušne cijevi, općenito s plemenitim metalima ili keramikom kao nosačem katalizatora.
Glavna funkcija DOC-a je oksidacija CO i HC u ispušnim plinovima, pretvarajući ih u netoksične i bezopasne C02 i H2O. Istodobno, također može apsorbirati topive organske komponente i neke čestice ugljika, te smanjiti neke emisije PM. NO se oksidira u NO2 (NO2 je također izvorni plin niže reakcije). Treba napomenuti da je izbor katalizatora usko povezan s temperaturom ispušnih plinova dizela, kada je temperatura ispod 150 °C, katalizator u osnovi ne radi. S porastom temperature, učinkovitost pretvorbe glavnih komponenti čestica ispušnih plinova postupno raste. Kada je temperatura viša od 350 ° C, zbog velike količine proizvodnje sulfata, ali povećava se emisija čestica, a sulfat će prekriti površinu katalizatora kako bi se smanjila aktivnost i učinkovitost pretvorbe katalizatora, tako da je potreba zatemperaturni senzoriza praćenje temperature unosa DOC-a, kada je temperatura unosa DOC-a iznad 250 ° C normalno paljenje ugljikovodika, odnosno dovoljna reakcija oksidacije.
DPF
Puni naziv DPF-a je Diesel Particle Filter, koji je drugi dio procesa naknadne obrade i također drugi dio trostupanjske ispušne cijevi. Njegova glavna funkcija je hvatanje PM čestica, a njegova sposobnost smanjenja PM je oko 90%.
Filtar za čestice može učinkovito smanjiti emisiju čestica. Prvo hvata čestice u ispušnim plinovima. S vremenom će se sve više i više čestica taložiti u DPF-u, a razlika u tlaku DPF-a postupno će se povećavati. Thesenzor diferencijalnog tlaka može ga nadzirati. Kada razlika tlaka prijeđe određeni prag, uzrokovat će proces regeneracije DPF-a za uklanjanje nakupljenih čestica. Regeneracija filtara odnosi se na postupno povećanje čestica u sifonu tijekom dugotrajnog rada, što može uzrokovati povećanje protutlaka motora i dovesti do smanjenja performansi motora. Stoga je potrebno redovito uklanjati nataložene čestice i ponovno uspostaviti učinkovitost filtracije sifona.
Kada temperatura u hvataču čestica dosegne 550 ℃, a koncentracija kisika je veća od 5%, nataložene čestice će oksidirati i izgorjeti. Ako je temperatura niža od 550 ℃, previše sedimenta će blokirati zamku. Thesenzor temperature prati temperaturu ulaza DPF-a. Kada temperatura ne zadovoljava zahtjeve, signal će se vratiti. U ovom trenutku, vanjski izvori energije (kao što su električni grijači, plamenici ili promjene radnih uvjeta motora) moraju se koristiti za povećanje temperature unutar DPF-a i uzrokovati oksidaciju i sagorijevanje čestica.
SCR
SCR je kratica za Selective Catalytic Reduction, skraćenicu od Selective Catalytic Reduction system. To je ujedno i posljednji dio u ispušnoj cijevi. Koristi ureu kao redukcijsko sredstvo i koristi katalizator za kemijsku reakciju s NOx za pretvaranje NOx u N2 i H2O.
SCR sustav koristi sustav ubrizgavanja uz pomoć komprimiranog zraka. Crpka za dovod otopine uree ima ugrađeni upravljački uređaj koji može kontrolirati unutarnju pumpu za dovod otopine uree i solenoidni ventil za komprimirani zrak da rade u skladu s utvrđenim postupcima. Kontroler ubrizgavanja (DCU) komunicira s ECU motora preko CAN sabirnice kako bi dobio radne parametre motora, a zatim daje signal temperature katalizatora na temeljusenzor visoke temperature , izračunava količinu ubrizgane uree i upravlja pumpom za dovod otopine uree za ubrizgavanje odgovarajuće količine uree kroz CAN sabirnicu. Unutar ispušne cijevi. Funkcija komprimiranog zraka je dovođenje izmjerene uree do mlaznice, tako da se urea može u potpunosti raspršiti nakon raspršivanja kroz mlaznicu.
ASC
ASC Ammonia Slip Catalyst je skraćenica od ammonia slip catalyst. Zbog istjecanja uree i niske učinkovitosti reakcije, amonijak proizveden razgradnjom uree može se ispustiti izravno u atmosferu bez sudjelovanja u reakciji. To zahtijeva ugradnju ASC uređaja za sprječavanje istjecanja amonijaka.
ASC je općenito instaliran na stražnjem kraju SCR-a i koristi premaz katalizatora kao što su plemeniti metali na unutarnjoj stijenci nosača za kataliziranje REDOX reakcije, koja reagira NH3 u bezopasni N2.
Senzor temperature
Koristi se za mjerenje temperature ispušnih plinova na različitim mjestima na katalizatoru, uključujući temperaturu ulaza DOC (obično se naziva temperatura T4), DPF (obično se naziva temperatura T5), SCR (obično se naziva temperatura T6) i katalizatora temperatura ispušne cijevi (obično se naziva temperatura T7). U isto vrijeme, odgovarajući signal se prenosi u ECU, koji izvršava odgovarajuću strategiju regeneracije i strategiju ubrizgavanja uree na temelju povratnih podataka sa senzora. Njegov napon napajanja je 5V, a raspon mjerenja temperature je između -40 ℃ i 900 ℃.
Senzor diferencijalnog tlaka
Koristi se za detektiranje povratnog tlaka ispušnih plinova između ulaza i izlaza zraka DPF-a u katalizatoru i prijenos odgovarajućeg signala u ECU za funkcionalnu kontrolu DPF-a i OBD nadzora. Njegov napon napajanja je 5V, a temperatura radnog okruženja je -40~130℃.
Senzori igraju vitalnu ulogu u sustavima za obradu ispušnih plinova dizelskih vozila, pomažući u praćenju i kontroli emisija kako bi se ispunili ekološki propisi i poboljšala kvaliteta zraka. Senzori daju podatke o temperaturi ispušnih plinova, tlaku, razinama kisika i dušikovih oksida (NOx), koje upravljačka jedinica motora (ECU) koristi za optimizaciju procesa izgaranja, poboljšanje učinkovitosti goriva i produljenje vijeka trajanja komponenti za obradu ispušnih plinova.
Kako se automobilska industrija i dalje usredotočuje na smanjenje emisija i poboljšanje kvalitete zraka, razvoj i integracija naprednih senzora ključni su za postizanje ovih ciljeva.