如何用后处理技术降低台架试验中的尾气污染物排放？

柴油机后处理技术

柴油机的主要污染物是 NOx 和 PM（颗粒物），后处理系统通常采用 DOC+DPF+SCR 或 EGR+DOC+DPF 组合。

(1) DOC（柴油氧化催化器，Diesel Oxidation Catalyst）

作用：氧化 CO、HC 和部分 PM（可溶性有机物SOF）。

优化方法：

提高 贵金属（Pt/Pd）负载量，增强低温活性（150°C以上起燃）。

优化 排气温度管理（如推迟喷油正时提高排气温度）。

结合 DPF主动再生，燃烧沉积的碳烟。

(2) DPF（柴油颗粒捕集器，Diesel Particulate Filter）

作用：捕集 PM（碳烟、灰分），过滤效率 >95%。

优化方法：

被动再生：利用DOC产生的NO₂氧化碳烟（NO₂ + C → CO₂ + N₂）。

主动再生：喷油后燃（Post Injection）或电加热，使DPF温度升至600°C以上燃烧碳烟。

灰分管理：优化机油配方（低SAPS），减少灰分堆积导致的DPF堵塞。

(3) SCR（选择性催化还原，Selective Catalytic Reduction）

作用：利用 尿素（AdBlue） 将 NOx 还原为 N₂ + H₂O，效率可达90%以上。

优化方法：

尿素喷射控制：精确控制喷射量（NH₃/NOx摩尔比≈1），避免 氨泄漏（NH₃ Slip）。

SCR催化剂优化：

Cu-Zeolite（铜沸石）：低温活性好（200-400°C）。

Fe-Zeolite（铁沸石）：高温稳定性强（>400°C）。

温度管理：通过 EGR、VGT 调整排气温度至SCR最佳窗口（200-500°C）。

(4) EGR（废气再循环，Exhaust Gas Recirculation）

作用：降低燃烧温度，减少 NOx 生成。

优化方法：

高压EGR：适用于中低负荷，减少NOx但可能增加PM。

低压EGR：适用于高负荷，结合SCR提高NOx转化率。

2. 汽油机后处理技术

汽油机主要污染物是 CO、HC、NOx，后处理核心是 三元催化器（TWC）。

(1) TWC（三元催化器，Three-Way Catalyst）

作用：同时转化 CO、HC、NOx（需λ≈1，空燃比精确控制）。

优化方法：

快速起燃：采用 紧耦合式TWC（靠近排气歧管，缩短冷启动排放）。

贵金属优化：

Pd：抗硫性好，适合稀燃。

Rh：NOx还原能力强。

空燃比闭环控制：基于 氧传感器（O₂ Sensor） 动态调整喷油量。

(2) GPF（汽油机颗粒捕集器，Gasoline Particulate Filter）

作用：针对直喷汽油机（GDI）的 PM 排放（国六/欧六要求）。

优化方法：

被动再生：利用排气高温（>550°C）氧化碳烟。

主动再生：偶尔提高空燃比（稀燃）促进氧化。