国Ⅳ关键技术路线及关键件简介

1、目录一、国家法规要求二、实现国法规的技术路线三、关键零部件的功能及原理四、结论及建议一、国家法规要求国家法规要求1、国标准发布时间及实施时间2005年4月27日，国家发布了GB18352.3-2005轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国、阶段)、 GB17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国、阶段)；2008年4月2日发布了GB14762-2008重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国、阶段) ，标准规定了各类汽车国、国 排放标准的试验项目、型式核准时间、实施时间。一、国家法规要求国家法规要求2、排放主要污染物及危害目录

2、二、实现国法规的技术路线三、关键零部件的功能及原理四、结论及建议一、国家法规要求二、实现国实现国法规的技术路线法规的技术路线高压共轨+EGR+DOC+POC(废气再循环+微粒催化氧化器)：采用控制燃烧温度等手段在机内减少氮氧化物生成，利用POC对生成的微粒进行后处理；高压共轨+ EGR+DOC+DPF(废气再循环+微粒捕集器)：采用控制燃烧温度等手段在机内减少氮氧化物生成，利用DPF对生成的微粒进行后处理；高压共轨+ SCR(选择性催化还原)：SCR技术是通过强化发动机机内燃烧来降低微粒的生成，然后利用尿素溶液对氮氧化物进行机外催化氧化。 目前国内实现国的主要技术路线有三个：二、实现国实现国法

3、规的技术路线法规的技术路线NOx g/kWh9863210107450.040.060.080.100.120.140.160.18PM g/kWh0.020国国 V国国 III国国 IIPMReductionDPF/POCEGRSCRPM-optimised combustion国国 IV3-6% fuel economy benefit二、实现国实现国法规的技术路线法规的技术路线3、国发动机技术路线的优缺点EGR+DOC+POCEGR+DOC+DPFSCR优点1、最简单的后处理2、系统装置体积最小，装配简单3、对尿素的基础设施没有依赖4、成本最低1、布置方便；2、DPF能有效降低微粒的含量

4、1、动力性和经济性最好，使用成本与欧机基本相同；2、对原有欧机改动较小，利于升级。缺点1、发动机更为复杂,EGR对发动机效率和经济性产生一定负面影响；2、除对油品含硫量要求高1、发动机更为复杂, EGR对发动机效率和经济性产生一定负面影响；2、DPF必须加装相应的再生控制系统，除行驶外需要额外的燃油消耗用于DPF再生；3、对油品含硫量要求严格；1、整车上增加催化剂储存箱和催化反应器，布置和装配困难；2、需要有提供尿素补充液的相关配套设施。3、成本最高目录三、关键零部件的功能及原理四、结论及建议一、国家法规要求二、实现国法规的技术路线三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理1、国的主

5、要技术路线有系统简介EGR+DCO+POC路线三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理1、国的主要技术路线有系统简介EGR+DCO+DPF路线三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理1、国的主要技术路线有系统简介SCR路线三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介绍-EGR EGR:Exhaust Gas Recycling废气再循环系统 工作原理：发动机尾气通过EGR装置导入汽缸，混合新鲜空气达到降低混合气体中的氧气。氮氧化合物是在高温富氧条件下形成的，缸内氧气浓度的降低可以有效降低氮氧化合物的形成。废气再循环技术就是通过降低氧的浓度和

6、降低燃烧温度从而控制氮氧化合物的浓度。 EGR能有效降低排气污染物中20 -30左右的Nox，使污染物中的Nox达到国家法规要求。 缺点：会增加燃油消耗，增加冷却系统散热能力 三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介绍-DOCDiesel Oxidation Catalyst氧化催化转化器氧化催化转化器 DOC:氧化催化转化器(Pt) 氧催化转化器是一个圆筒形的陶瓷载体，中间有许多细长的通道，可以大大增加陶瓷载体内部的表面积。 功能：氧化催化转化器可以降低碳氢、一氧化碳以及部分微粒。 2COO2 CO2 HC O2 CO2 H2O DOC除了处理污染物中的HC

7、和CO，还会产生NO2,为颗 粒捕集器的反应提供催化剂 三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理Diesel Oxidation Catalyst氧化催化转化器氧化催化转化器u 活性催化材料是用真空金属化的方法加到陶瓷表面的，有害物质与催化材料接触时就会被转化；u 利用发动机尾气热量加热陶瓷体表面的催化剂到足够温度, 有效降低尾气中可分解有机颗粒。u 90 %未燃烧或部分燃烧的HC被转化成水蒸气和CO2，有害的CO被转化成CO2。u 25 50% 微粒减少三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介绍-POC POC:颗粒催化剂 功能：POC是针对柴油

8、机排放污染物中颗粒成分设计的后处理装置，属于氧化催化转化器的范围。 柴油机排放颗粒物主要有干碳烟、灰尘（Ca,Zn,P,S）、硫化物和可溶有机组分组成。POC主要处理颗粒物中的干碳烟，一般能处理40-60左右。 C2NO2 24NOCO2三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介绍-DPF DPF:颗粒捕捉器 功能：发动机尾气进入后处理后，污染物在前端被DOC氧化并生成后端氧化颗粒所需要的NO2，固态颗粒污染物被后端过滤器捕捉并通过氧化剂的作用生成CO2和其他化合物。 原理：DPF采用壁流式过滤器，依靠交替封堵载体孔进出口强迫气流通过多孔壁实现颗粒的捕捉 C2N

9、O2 24NOCO2 CO2 CO2 烟烟 & 灰灰三、关键零部件的功能及原理三、关键零部件的功能及原理主要零部件原理及功能介绍-DPF 相对于POC的被动再生，DPF采用主动再生和被动再生相结合，提高颗粒捕捉效率。 微粒捕集器在正常使用时，排气阻力会因微粒在过滤器中的沉积而增加，为保证发动机的性能损失不致过大，必须定期清除微粒，限制其最高阻力，微粒的清除即为捕集器的再生，再生是捕集器实用化的关键技术硫中毒后的DPFDPF对燃油中的含硫量非常敏感，要求含硫量50ppm，目前中国除上海、北京等重点城市外，燃油都达不到此要求，这也是DPF技术在中国基本没有应用的原因。三、关键零部件的功能及

10、原理三、关键零部件的功能及原理PCO和DPF优缺点比较 PCO和DPF都属于EGR技术路线，都是用于捕捉颗粒，由于性能和功能不同，有所区别。POCDPF排放升级能力国国、捕捉效率40-7090以上排气被压低高再生控制被动主被动结合对硫含量要求350ppm50ppm成本低高三、关键零件件的功能主要零部件原理及功能介绍-SCR SCR:Selective catalytic reduction 选择性催化还原 功能：SCR过程是利用氨作为还原剂注入含NOx的排气系统中，NOx在以贵金属、碱金属氧化物或沸石等催化剂的作用下被还原为N2分子和水，反应适宜的温度为285400。催化剂的组成和活性对SCR方法的处理效率影响很大。4NO4NH3O2 4N26H2O6NO8NH3 7N212H2O4NH38O2 4NO6H2O4NH33O2 2N26H2O目录四、结论及建议一、国家法规要求二、实现国法规的技术路线三、关键零部件的功能及原理四、结论及建议一、POC技术由于过滤效率原因不具备升级国能力；二、SCR技术国 、国