未来柴油机后处理技术发展 威孚 刘洋.pptxVIP

未来柴油机后处理技术发展趋势 报告人：刘洋 2014年11月27日 目录 catalogue 法规决定技术路线 后处理系统技术发展趋势 后处理产品化发展趋势 总结 目录 catalogue 法规决定技术路线 后处理系统技术发展趋势 后处理产品化发展趋势 总结 排放法规 排放法规是现代柴油机及其后处理技术发展的主要推动力 从柴油机燃烧方式来讲，缸内PM和NOx之间的控制存在取舍关系； 随着法规的加严，后处理装置必不可少； 根据PM和NOx的净化方式，可选择不同的后处理技术路线。 PM 低温下未充分燃烧的燃料生成小颗粒，在炭烟的周围包裹了未充分燃烧的燃油或其它有机成分 NOx 混合气中的氮在高温下与氧反应生成NOx，即生成条件为高温高温持续时间、富氧 世界重型柴油机排放法规的发展 现行柴油车排放法规 欧洲方面： 由欧盟法规要求 包含：Euro I – VI 2009年开始限制CO2排放 遵守京都协议 美国方面： 由EPA制定 包含：Tier I – III 加州法规最严 法规实施时间表 欧VI排放法规 THC [g/kWh] CO [g/kWh] NOx [g/kWh] PM [g/kWh] PN NH3（ppm） WHSC 0.13 1.5 0.40 0.01 8*1011 10 WHTC 0.16 4.0 0.46 0.01 6*1011 10 欧VI法规限值 欧洲2014.1.1起正式执行欧VI法规。 NOx限值相比欧五下降80%；PM限值相比欧五下降50%；加入了PN数要求，必须使用DPF。 欧VI测试循环 欧VI耐久要求 车辆排放耐久性要求 欧VI排放法规对车辆排放耐久性有严格要求，不同类型的车辆耐久里程和时间不同；在整个车辆的生命周期内，各种污染物的排放劣化不能超过下表中列出的劣化系数。其中NOx排放劣化不应超过15%，PM排放劣化不应超过5%。 欧VI实车道路测试 PEMS认证 台架排放认证后要进行PEMS道路认证； 以后每两年进行一次PEMS测试； 采样车辆数量：3辆车及以上； 车辆行驶要求： 城市道路：50 km/h 郊区道路：50~75 km/h 高速道路：75 km/h 加载50%~60%有效载荷；一次记录时间要大于5个WHTC循环功。 PEMS测试设备安装在车辆上 国VI法规的制定设想 欧洲排放标准的缺陷（针对3.5 t以下轻型车） 汽油车欧VI与欧V限值基本相同； 欧洲测试工况（市区与市郊的比例）与北京等大城市车辆实际运行工况不符； 由于欧洲高纬度原因（平均气温低）对于油气蒸发污染控制不严 ； 过于考虑燃油经济性而降低NOx和PM排放限值。 国VI轻型车或将采用美国排放标准（两步走），单车减排30~50% 轻型车排放标准——美标 v.s. 欧标 第一步（争取2016年实施） 引入美国测试工况及排放限值，同时制定中国典型城市工况，加强油气蒸发控制要求，控制CO2排放量，严控催化剂贵金属含量等 第二步（2020年前后） 执行加州特超低排放标准（SULEV20或30），增加中国城市典型工况或WLTC Ref: 中国汽车报: 李昆生释疑第六阶段排放标准. /CN/NewsShow.aspx?menu=3id=a00c4bf7 国VI法规的制定设想 重型车排放标准 增加整车转鼓排放试验 整车排放与能耗检测在型式核准试验时同时进行 增加OBD3技术要求，可将发动机排放等相关信息定期发送至监管部门 Ref: 中国汽车报: 李昆生释疑第六阶段排放标准. /CN/NewsShow.aspx?menu=3id=a00c4bf7 NOx：2.0-2.5 PM：0.03 NOx：0.4 PM：0.01 SCANIA EURO Ⅵ（12L） ASC SCR DPF DOC 依要求 70% 85-95% 依要求 CO、HC、NO2 PM、CO、HC NOx NH3、CO、HC 欧VI柴油机后处理技术路线 欧VI柴油机后处理技术路线 NO-EGR+DOC+DPF+SCR： IVECO 较高的燃油喷射系统压力：2200 bar及以上 ； 增压器：WGT or VGT； 后处理系统：DOC-DPF-SCR-ASC+排气蝶阀，带氨传感器； 高效的SCR系统，SCR催化剂可采用钒基或铁基，转化效率达95%以上； 由于很低的PM排放，不需要DPF主动再生系统； 由于不使用EGR，发动机的燃油经济较好。 Ref: SAE 2008-01-1029 欧VI柴油机后处理技术路线 欧VI柴油机后处理技术路线 高度集成化的后处理系统，对于底盘紧张的轻型柴油车更加适用，SCR涂层涂覆在DPF上，降低背压和油耗 要求低温NOx转化率较高 要求高温NOx转化率较高 更高的热稳定性 欧VI柴油