重型柴油机国ⅳ国ⅴ技术路线解析

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1、素溶液罐过滤器［翻器元传感器廉素溶液水位传感器温度传悠器Lj驱动闔F/唸懿那沮度传感器rjnyir/N重型柴油机国IV/国V技术路线解析巴斯夫（中国）冇限公司输送模块沿度传感器SCR转換抿图1SCR系统原理图当国ill排放标准的争议喧嚣还在进行Z际,国IV、国v标准也渐渐进入了人们的视野,对企业而言,只有选择了正确合理的技术路线，才有机会把握未来的市场主动权。为了保护坏境，世界各国相继出台了控制机动车尾气排放的法规。对于重型柴油机，为了应对口趋严格的排放法规，单纯的机内净化已很难满足要求；更多地是将英与机外净化（后处理）措施相结合。在中国，随着国III法规的实

2、施，国IV甚至国V也渐行渐近，对企业而言，在省油时代，选择合适的后处理技术路线已迫在眉睫。国内外排放法规及应对方案无论是欧洲还是美国，对于未來即将实施的新标准，都主要针对TOx和PM排放采取了更为严格的限制。在中国，重型柴油车国III/国17国V排放标准已于2006年发布，技术内容等效于欧洲相应技术法规。预计在中国实施时间分别是2008年、2010年和2012年，北京市在2008年已经开始执行国IV标准。为了既满足H趋严格的排放法规，又降低柴油机的油耗，通常需要考虑以下三个方面:1.提升燃油品质包括降低柴油屮的硫含量、胶质含量，控制多环芳桂含量、十六烷值”提

3、高润滑性能、添加剂的使用等。2.柴油机机内净化机内净化技术包括电控高压燃油喷射技术、增压屮冷技术、废气再循环（EGR）技术、多气门技术、可变涡流进气道技术、可变压缩比技术、均质混合压燃技术（IICCI）以及优化燃烧室结构和参数的相关技术等。空气冷却器进入EGR冷却器—尹—增压器✓-涡轮机Q选择性入口卩匚匚=聲14出DCCDPF图2EGR+D0C+DPF系统原理图3.柴油机机外净化在儿近苛刻的欧IV/国V排放法规而前，仅依靠以上的技术还是不够的，必须综合使用排气后处理技术來控制排放。国际上，绝大部分发动机制造商都是在改进欧III发动机的基础上，再加上SCR或EG

4、R+DOC+DPF等后处理系统来实现的。后处理技术路线1.选择性催化还原SCRSCR系统是通过机内净化降低PM排放，然后利用SCR系统降低70x排放，从而满足国IV乃至国V排放法规对于PM和NOx的限制。基本工作原理可参见图k2.废气再循环EGR对于EGR系统，通过EGR将NOx排放降低到标准要求以下，通过DOC（氧化催化剂）或者DOC+DPF（颗粒物过滤器）将TPM（总颗粒物）排放降低到满足标准的要求。基本工作原理可参见图2。EGR系统有以下几种形式：（1）EGR+DOC：通过EGR降低NOx排放，同时大幅提高喷油压力并增加DOC以降低TPM排放。斯堪尼亚在

5、EGR基础上，将喷油压力增加到220MPa以上，再加上DOC,实现了欧IV排放。被动主动再生想油遇油燃烧产生咼达C（soct）-0.-CO.600*C以上的舟温（DPF滔度在600X?以上）再生C(soot)・K「・COmfHCcpfii^soorah)图3主动再生DPF和被动再生DPF工作原理示意图（2）EGR+DOC+DPF:根据过滤器再生方式不同，又分为主动再生型和被动再生型，参见图3。①主动再生型：通过发动机缸内后喷燃油或者在排气管中喷入燃油，燃油在DOC内燃烧提供DPF再生所需要的高温，从而达到减少DPF内颗粒物的目的。日前，欧美都以主动再生技术为主

6、。①被动再生型：废气川的NO在DOC内反应生成M2,NOs与碳粒反应达到被动再生的目的。该技术曾被广泛使用于欧美在用车改造；但是，由于被动再生需要低硫燃油，同时还受到发动机工况、负载以及排温的影响，所以在安装被动再牛•系统之前一定要保证能够提供再生所需要的条件。目前，欧美国家单纯地采用被动再生技术已经越来越少。另外，也有制造商使用EGR+DOC+POC（流通式颗粒捕集器）系统作为一种过渡技术达到欧IV排放。该系统需要与被动再生DPF相同的工作条件。不同技术路线之比较分析表对可实现国IV/国V排放性能的两大主流技术SCR和EGR+DOC+DPF技术，从发动机本身

7、、后处理系统、对燃油和机油的要求以及经济性能等四个主要性能进行了比较。通过比较，我们不难得到如下结论：1.SCR系统对发动机本体改动小，发动机耐久性好，燃油经济性好，对燃油油品和机油品质要求较低，没有催化器堵塞的风险，技术升级连续性较好，不需要喷油再牛控制装置（相对主动再生DPF）,对发动机的使用和维修保养费用较低。但是，SCR系统需要增加尿素喷射系统,对封装的要求也比较高。SCR系统需要解决的是尿素供应的问题。2.EGR+DOC+DPF系统对于被动再生系统而言，油耗偏高，需要增加EGR及其冷却系统，需要超低硫含量的燃油以及高品质润滑油，对发动机本身及后处理的

8、维护保养要求较高，否则会影响发动机寿命