3、国四发动机后处理系统简介(EGR+DOC+POC)(周源20140821).ppt

（二）D0C+POC工作原理1、DOC的工作原理 目标： 氧化一氧化碳(CO）、碳氢化合物(HC )及PM中的一部分SOF（ 可溶有机成分 ），其在处理CO 和HC 方面具有较高的活性，对尾气中的CO、HC、SOF的转化效率达到90%以上，使经过处理的CO和HC能完全满足囯四法规的要求； 同时该氧化性催化剂还能将尾气的NO（一氧化氮）氧化成NO2，从而有利于在POC催化器中发生2C+2NO2→N2+2C，O2这个反应，提高PM捕集效率，但DOC同时也会把尾气中的部分SO2（二氧化硫）氧化成硫酸盐。 2一氧化碳(CO）+O2（氧气） → 2CO2 （二氧化碳） 4碳氢化合物(HC )+5O2（氧气） → 4CO2（二氧化碳）+2H2O（水） 2NO（一氧化氮）+O2 （氧气） → 2NO2 （二氧化氮） DOC的工作原理 对于含硫量较高的柴油，使用DOC会使颗粒物排放中的硫酸盐比例增大，因而降低了氧化SOF （ 可溶有机成分 ）的效果，有时甚至使PM排放增加。 DOC催化剂反应机理： 可溶有机物 一氧化碳 氮氢化合物 一氧化氮 POC的目标不是获得特别高的颗粒降低量，而是希望在不出现堵塞的情况下净化部分颗粒，达到较好的PM捕集效果。 由于柴油机颗粒中包含了碳烟和可挥发性PM，在POC前置的DOC实际上只能净化可挥发性PM，对于碳烟则没有效果，而POC不仅能进一步降低可挥发性的颗粒，同时能够减少颗粒中的碳烟部分，对排放中的颗粒物具有40-70%的捕集效率。 POC对捕集到的颗粒进行再生通常是在正常的驾驶条件下完成的。当发动机的排气温度一定时，通过其内部单元（前级DOC）产生较大比例的NO2（二氧化氮），通过NO2与颗粒反应就能实现被动再生，而不需要额外的再生策略或设备，同时POC产品表面涂覆涂层可使得尾气排放中的氮氧化合物(Nox)发生NO-NO2-NO转化，充分利用此过程来再生被捕集PM，由于采用了对颗粒的连续再生，使得过滤层内部和涂层始终保持清洁。 2、POC颗粒氧化催化器工作原理 POC催化剂反应机理： 如图所示，催化剂的涂覆有助于增加陶瓷POC内壁的表面积，并提高内壁的粗糙度，更有利于颗粒的附着，并将穿过内壁的较小颗粒捕集在封闭的孔道内，且在颗粒再生时降低再生温度，保持陶瓷POC连续被动再生的能力，且及时祛除颗粒，确保陶瓷POC利用孔道间压差捕集颗粒 3C（碳）+ 4NO2（二氧化氮）→3CO2 （二氧化碳） +2NO （一氧化 氮） + N2 （氮） 此过程中会产生部分NO （一氧化氮） ，POC负载涂层可对其再次氧化生成NO2 （二氧化氮） ，从而达到被动再生循环。 NO （一氧化氮） +O2 （氧气） → NO2 （二氧化氮） +O* （氧气） C （碳） +2O* （氧气） → CO2（二氧化碳） 3、后处理系统布置与管路连接 3.1、后处理封装 DOC+POC后处理系统通常采用同一包体密封，包体两端接入压差传感器。 3.2、后处理系统(DOC+POC)安装 安装应尽可能靠近排气尾管，距排气总口距离 ≤1m 后处理系统应采用两点以上固定方式固定在车辆底盘上，与排气总管间应配有一定长度的金属软管连接，以减少对后处理器的振动传递。 后处理安装位置原因简述： 通常催化反应所需的温度较高，尽管DOC及POC催化剂涂层中加入贵金属以降低催化反应的温度，但由于柴油机的排气温度通常都比较低，系统的安装位置决定了排放水平控制的好坏，在不影响发动机布局的情况下，尽量将后处理系统靠近发动机排气口，以确保后处理系统在至少30%的工作时间内通过的排气温度在230℃以上。 3.1、后处理系统(DOC+POC)安装 3.2、POC压差传感器安装要求 安装在POC附近的车架上，高低压端接口应向下方，与竖直角度范围要求如下： 压差传感器禁止横置、倒置、平置于车架上（红×图示）； 压差传感器必须垂直固定在底盘大梁上，压差传感器左右偏差只允许在15°（绿√如图所示）。 禁止使用高压水枪对压差传感器拨插件处清洗。 水平放置 右横置 左横置 向上置 3.3/DOC+POC安装示意图和要求 后处理装置连接要求如下，保证到达传感器的温度小于125℃。 4、系统OBD确定 4.1. OBD方法简述 DOC+POC报警信号均由压差传感器读出，通过发动机测试标定，绘制OBD特性背压曲线，在其基础上通过实验得到压差下限报警值（限扭）、压差上限一级报警值（故障灯亮，不限扭）、压差上限二级报警值（故障灯亮，限扭）。 进气流量值 Kg/H 报警值确定OBD特性曲线背压值： DOC+POC后处理系统匹配发动机进行负荷特性试验，得到