重型柴油機(jī)排放控制技術(shù)
幾乎所有的重型載貨汽車都使用重型柴油機(jī),其燃燒方式?jīng)Q定了污染物的排放特點(diǎn)。重型柴油機(jī)排放的主要污染物為顆粒物(PM)和氮氧化合物(NOx)。越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求必須開發(fā)出先進(jìn)的排放控制系統(tǒng),以降低PM和NOx的排放。
控制重型柴油機(jī)NOx排放,常用的控制技術(shù)為選擇性催化還原(SCR)技術(shù),SCR技術(shù)能夠借助于SCR催化劑通過氨氣(NH3)將排放氣體中的NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓∟2)和水(H2O)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是只需要通過增加還原劑NH3的噴射量,便可以增加NOx的轉(zhuǎn)化率;該技術(shù)的缺點(diǎn)是需要在汽車上加裝額外的尿素罐來提供NH3,并需設(shè)計(jì)NH3噴射系統(tǒng)和噴射策略。另外一種控制重型柴油機(jī)NOx排放的技術(shù)為稀薄NOx吸附技術(shù),該技術(shù)能夠在稀薄燃燒工況下,通過堿性吸附劑吸附排放氣體中的NOx。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是NOx的轉(zhuǎn)化效率高,且運(yùn)行溫度適用于重型載貨車;該技術(shù)的缺點(diǎn)是對(duì)燃油中硫含量的要求過高,需要采用超低硫柴油,防止排放中的硫元素造成吸附劑失效。
控制重型柴油機(jī)PM排放,常用的控制技術(shù)為使用柴油微粒過濾器。對(duì)柴油微粒過濾器的選擇主要是對(duì)過濾材料和過濾體再生兩方面性能的選擇。目前,常用的過濾材料包括堇青石和碳化硅;而常用的過濾體再生技術(shù)包括電加熱再生、逆向噴氣再生和紅外加熱再生等。同樣,不同過濾材料和過濾體再生技術(shù)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn),需要根據(jù)需求來確定。
Kevin Hallstrom et al.SAE
2017-26-0120.
編譯:王祥