柴油机国三升级国四状态的措施及注意事项省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,柴油机国三升级国四状态办法及注意事项,第1页,要了解柴油机国三、国四发动机差异，首先需要了解：,1,、柴油发动机排放污染物主要成份以及生成 机理；,2,、了解国家对于国三、国四柴油机排放控制要求。,了解了以上两个问题，才能够更加好了解两种排放控制要求发动机状态有什么差异。,以下将先讨论柴油机主要污染物。,第2页,在柴油内燃机排气成份里，包含有CO2（二氧化碳）、CO（一氧化碳）、HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧化合物）、PM（Particulate Matter=微粒子状物质）/黑烟等等。,第3页,车用柴油机主要排放物为,PM(,颗粒状物质,),和,NOx,，而,CO,和,HC,排放较低。控制柴油机尾气排放主要是控制颗粒物质,PM,和,NOx,生成，降低,PM,和,NOx,直接排放,第4页,柴油机尾气排放物生成机理。迄今为止人们已经对,NOx,生成机理进行了大量研究，但还未达成共识。比较轻易接收是,策尔多维奇,机理。该机理认为,：柴油机排放中,NO,x,并非来自燃油燃烧，而是来自氮气与氧气反应。,它是在,氧气过剩,情况下因为燃烧室,连续高温,而形成，在膨胀和排气时有少许分解，排到大气后遇氧形成,NOx,和其它氮氧化物。,第5页,PM,是柴油发动机排放,微粒子状,物质总称。主要由黑烟、被称为,SOF,（可溶有机成份）燃烧残留下来燃料及润滑油成份、被称为氧化硫由柴油中硫生成成份等组成。,相对,NOx,生成机理，,PM,主要是因为燃烧不完全造成，喷油雾化不好、低氧状态、燃烧温度低等都是造成,PM,主要原因。,第6页,第7页,第8页,从以上我们看出，假如单纯在发动机本体上把NOx和PM都降到很低是不可能，由此对发动机进行尾气处理成了处理这对矛盾必要办法。,第9页,国三国四排放要求限制标准,第10页,国四后处理方法及对比,第11页,了解了为何国四柴油发动机需要进行尾气处理后，我们需要深入了解当前国内到达国四标准路线和控制方法：,1,、柴油机体内改进燃烧降低,PM,颗粒物生成，尾气采取,SCR,降低,NOx,。,2,、经过,EGR,在机体内适度引入尾气，降低机体内混合气氧浓度和混合气熵，降低,NOx,，采取颗粒捕捉器,DPF,控制,PM,颗粒物排放。,第12页,几个基本概念,SCR:选择性催化还原。,DOC:燃油氧化催化器。,DPF:燃油颗粒过滤器。,POC:颗粒氧化催化器。,EGR:废气再循环。,ESC:欧洲标准,稳态,测试循环。,ETC:欧洲标准瞬态测试循环。,第13页,基本组成,SCR系统主要由尿素罐、尿素泵、尿素喷嘴、催化消声器、尿素管路及控制单元等组成,。,第14页,SCR,反应原理,第15页,工作原理,一、,SCR系统,工作过程如上图所表示，,当车辆钥匙开关打到on档时，控制器（DCU）开始上电，当DCU检测到发动机开启后尿素泵开始转动从尿素罐中抽吸尿素溶液，然后经过回液管回到尿素罐。此过程称为预注过程，目标是为了排除吸液管中空气，使泵腔内快速建立压力,（,尿素泵又分为自带提供喷射动力和不带提供喷射动力两种状态，现主要介绍不带提供喷射动力型工作过程）,。预注成功后尿素泵将检测压缩空气然后打开压缩空气电磁阀，压缩空气将从喷嘴吹出。此时，泵将进入等候状态，当转速和排温到达预先标定好条件后，尿素泵将依据要求喷射量准确供给尿素溶,第16页,工作原理,液，同时将一直有压缩空气从喷嘴流出。,尿素溶液喷射量由依据发动机工况和催化器温度来准确计算。尿素溶液被喷射到排气管中，与发动机排气进行均匀混合并进行化学反应，净化排气。当车辆钥匙开关关闭后，系统将依然有压缩空气流经喷射管路和喷嘴以进行吹洗，该吹洗动作将连续30秒。所以当车辆钥匙开关关闭30秒后方可切断整车电源。,二、SCR系统具备了解冻和加热功效：,1、严寒天气运行时，为防止发生结冰或结晶问题，需要把尿素溶液温度保持在其冰点（冰点为,-11,）以上最少 15。这将使系统液态部分保持在+4。因-11以下时会结冰，为,第17页,工作原理,了确保系统在低温,时正常使用，系统配置有解冻功效，解冻热源起源于发动机冷却液。当发动机开启后电控单元经过尿素罐温度传感器感应到尿素温度较低时，DCU将打开加热水电磁阀，发动机冷却液将顺着管道流向尿素罐，使尿素罐中冰融化。,2、DCU依据液位温度及环境温度传感器判断需要加热时，会经过电源对尿素进回液管路进行加热。我们以黄河为界，黄河以北地域标配对进回液管路带电加热功效；,第18页,工作原理,另外计量喷射泵工作环境温度：-4080，普通在轻易产生结冰地方都带有加热装置内置，经过控制器对加热继电器控制来确保尿素温度处于结冰点之上。,第19页,SCR 系统使用说明,尤其,注意：冬季加注尿素一定不要加太满，液位指示刚满即可。因为当气温低于-11时，尿素会结冰体积将膨胀9%，而尿素罐内只提供10%膨胀容积若加太满，没有膨胀空间，尿素罐可能会胀裂。另外发动机停机后尿素泵会继续吹扫30 秒将管路中残留尿素吹出去，以预防结晶堵塞，所以应在钥匙开关关闭30 秒后再断开整车电源。,第20页,SCR 系统使用说明,SCR 系统是一个自动控制系统，当车辆钥匙开关处于on 档，车辆电压正常，相关管路连接正确，系统将在控制器控制下工作，不需要人为干预。SCR 系统基本免维护，只要加注符合标准要求尿素，系统内部终生免维护。用户要做就是保持系统外表洁净，电器接头干燥，压缩空气干燥即可。尿素溶液含有腐蚀性，应防止溅到铸铁表面,。,第21页,EGR,系统原理图,第22页,DOC,后排气处理原理,第23页,DOC,作用及厂家,经过催化剂作用，将尾气中HC,及,CO,氧化为二氧化碳和水，实现对,CH,和,CO,去除。同时将,NOx,氧化为,NO2,。,DOC,还能将排气颗粒中,SOF,转化为二氧化碳和水。,DOC,是一个放热过程，,POC,需要反应温度高，,DOC,放热作为后级,POC,反应主要组成；,DOC,反应后,NO2,中,O,作为氧化剂氧化颗粒物中,C,。,国外有,EGR+DOC,直接到达国四水平先例，不过对发动机本体要求及燃油要求很高。,国内包括,DOC,厂家有威孚高科和贵研铂业等。,国外主要有巴斯夫、康明斯、,Sunny Metal,、,Engine Control Systems,等做比较成熟,第24页,POC作用,POC,颗粒氧化净化器，主要针对柴油车排气碳烟颗粒，效率普通在,50%70%,。,从,OBD,角度讲，检测中心将,POC,定义为颗粒捕捉器，要求对其进行检测；,POC,检测方案不外乎两种：压差和排温，因为,POC,在工作时存在吸放热过程，所以排温检测策略几乎不可行，剩下就只能用压差。当前,EGR,车型依据法规要求，必须增加压差传感器检测,POC,给,OBD,信号。,第25页,第26页,EGR,对系统要求,适使用方法规：柴油车国IV 法规及以上。,系统工作温度：250600，最正确工作温度350400。,燃油品质要求：含硫量50ppm,），生成了大量硫酸盐，造成,DOC,中毒失效，进,而造成,NO2,生成量少，不足以与颗粒物发生连续再生反 应。,2,）车辆大部分时间以低速运行（时速,60km/h,），并有比较 频繁启停，排气温度较低（低于,300,），造成颗粒,物再生反应不能发生。,第28页,第29页,谢 谢,第30页,