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POC/DOC/DPF/SCR哪个处理柴油车尾气效率更高

作者:admin时间:2021-10-211609 次浏览

信息摘要:

为全面实行国五排放标准,满足不断提升的汽车尾气排放标准,EGR、SCR、DPF、DOC等先进技术越来越多的应用在轻卡领域当中,但是,这一串儿字母代表着什么意思,相信,很多司机朋友

为全面实行国五排放标准,满足不断提升的汽车尾气排放标准,EGR、SCR、DPF、DOC等先进技术越来越多的应用在轻卡领域当中,但是,这一串儿字母代表着什么意思,相信,很多司机朋友也是懵圈的。
对卡车柴油机而言,排放升级就是对发动机排放物的要求越来越严。降低污染物,要么在源头减少产生,要么在末端处理,以此减少污染物的排放。
 
EGR与SCR两大排放控制技术路线目前在卡车上主要采用的有EGR与SCR两大技术路线。SCR路线是在缸内减少颗粒物产生,在排气系统上加装附属部件,减少氮氧化物排放;EGR路线是在缸内部抑制氮氧化物产生,在排气系统上安装POC、DOC降低颗粒物排放。
 
EGR、POC、DPF、DOC的技术分析:
 
EGR 废气再循环
 
EGR尾气后处理系统EGR即废气再循环系统,工作原理为一少部分发动机废气通过EGR阀进入气缸内与混合气燃烧,这样做的目的是降低燃烧时的气缸温度,另一方面是为了降低氧气含量。NOx(氮氧化物)是在高温富氧条件下产生的,因此使用EGR技术能抑制NOx(氮氧化物)生成,从而降低废气中的NOx(氮氧化物)含量。
 
DPF柴油颗粒过滤器 针对PM排放
 
DPF(Diesel Particulate Filter)又叫柴油颗粒过滤器,目前按再生放方式可分为主动再生与被动再生两种模式。目前常见的形式为连续性再生柴油粒状污染物过滤器(CR-DPF)以及(CDPF)。
DPF技术又称为柴油机颗粒捕集器技术,是比较好的降低排气中的烟尘颗粒(PM)的方法,现在市面上的壁流式蜂窝陶瓷颗粒捕集器对PM 过滤效果高达90%。
DPF技术过滤PM的原理包括:
1、惯性颗粒碰撞原理,即在颗粒的不规则流动过程中,较大的颗粒因为惯性与DPF载体碰撞,被载体吸附,沉积在催化剂载体上。
2、拦截原理,即当柴油机的废气通过DPF时,
大于过滤材料孔径的颗粒会直接被截留,或者略小于孔径的颗粒因为相互粘着被过滤材料截留。
3、扩散原理,根据布朗运动的原理,柴油机排气中细小颗粒随着气体分子的热运动表现出布朗运动,当柴油机废气通过DPF的捕集通道时,捕集器的纤维状单元将使小颗粒汇聚成大颗粒,最终实现对颗粒的捕集。
4、重力沉降原理,较大的颗粒经过DPF时,在重力作用下,自然沉积在DPF载体上。
触媒形柴油颗粒过滤器(CDPF)对黑烟颗粒的过滤转化效果可以达到重量比例的95%以上。触媒柴油颗粒过滤器(CDPF)是藉由在此触媒器上涂覆催化元素促进在废气中捕集粒状污染物(PM)的氧化作用。
 
DOC氧化型催化还原剂:
柴油机的尾气处理中使用DOC的主要作用是催化氧化尾气中的有害物质。DOC一般以金属或陶瓷作为催化剂的载体,涂层中主要活性成分是铂系、钯系等贵重金属与稀土金属。当柴油机的尾气通过催化剂时,HC和CO等在较低的温度下可很快地与尾气中的氧气进行化学反应,生成无污染的水和二氧化碳,达到净化尾气中HC、CO的目的。
 
POC颗粒物催化氧化器:
POC是particle oxidation catalyst的缩写,直译过来就是颗粒物催化氧化器。POC的工作原理就是把颗粒物抓起来,然后通过尾气的高温(250℃-500℃)燃烧掉,以达到降低PM(颗粒物)的目的。一般情况下POC可涂装催化剂独立使用,虽然和DPF都是收集PM的,但是POC的过滤效果没有DPF高,而DPF技术相对复杂,化学反应温度要求高,性能不够稳定,因此POC在轻卡上使用较多。
 
柴油机排放特点是NOX与PM只能一个高一个低
 
国三阶段,通过EGR,废气回缸内再燃烧,降低NOX,但是PM高,再加POC氧化PM。缺点是油耗高,动力下降,且POC由于缺乏监控,存在量产作假等弊端。
国四阶段,由于POC转化效率有限,且法规要求更加严格(<0.02g),POC已经不能满足要求,采用高压共轨优化燃烧,PM原始排放就很低,也没有加POC的必要。
POC是颗粒氧化催化,仅仅针对尾气中的碳烟,且使用POC的发动机多为国3以前的车,部分轻卡采用EGR技术使得排放中NOX很低,PM很高,在搭配POC转化掉PM使得排放达标,但是EGR技术费油,且POC的转化效率有限,上限50%左右,且随时间劣化后也不更换,造假频发,在国四执行后,环保部停止接收带POC的国四公告申请,明确了废除EGR+POC技术,建议主流的高压共轨+DOC+SCR技术,POC也逐渐废弃,部分非道路机械由于还是国三还在使用的。经济性差,油耗高的车可以用POC;
 
总结:
 
POC优点是:结构简单,成本低。
POC缺点是:国4以上阶段已经不适用,转化效率达不到法规要求了;