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柴油機(jī)后處理技術(shù)研發(fā)的動(dòng)態(tài)

發(fā)布時(shí)間:2014-02-27

1.降低HCCO排放的新方案

 

Emitec公司提出了一種嶄新的方案——Pre Turbo Metalit,即在增壓器前安裝一個(gè)小型的氧化型催化器。該方案不僅可以使柴油機(jī)滿足Euro V或者更嚴(yán)格的排放法規(guī),而且還可以降低整個(gè)催化系統(tǒng)的成本。在增壓器前端安裝氧化型催化器,使排氣中的HCCO在進(jìn)入增壓器前就被氧化,繼而可以對(duì)后端的催化器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使其具有更新的功能。

 

2SCR系統(tǒng)的新型輔助產(chǎn)品

 

SCR系統(tǒng)主要由三種催化器和尿素水的噴射裝置構(gòu)成。催化器包括用于氧化NO的氧化催化器、SCR催化器和降低氨的氧化催化器。美國(guó)的ACS公司開(kāi)發(fā)了一種新型的金屬網(wǎng)熱分解混合氣,目前是以最少的尿素噴射量達(dá)到最大的NOx的轉(zhuǎn)化效率。該裝置可以優(yōu)化NOx的吸收過(guò)程,避免尿素噴射過(guò)程中的一些隱性問(wèn)題,如尿素轉(zhuǎn)化不完全和尿素結(jié)晶等。它可以安裝在任何排氣系統(tǒng)的任何位置,還可以根據(jù)需要變成任何形狀。

 

3.新型微粒過(guò)濾器

 

Notox公司的SiC微粒過(guò)濾器  該產(chǎn)品具有高達(dá)99.8%微粒過(guò)濾效率,并且對(duì)排放物在過(guò)濾器中的分布均勻性要求不高。由于NotoxDPF采用了獨(dú)特的蜂窩結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的SiC材料工藝,該產(chǎn)品具有很好的耐久性、化學(xué)穩(wěn)定性和傳熱性能,而且大大降低了微粒過(guò)濾時(shí)產(chǎn)生的背壓。該產(chǎn)品的成功關(guān)鍵在于該過(guò)濾網(wǎng)的粗糙部分、多孔結(jié)構(gòu)部分和細(xì)小孔眼的合理配置,并且Notox先進(jìn)的生產(chǎn)工藝可以生產(chǎn)出孔徑從幾個(gè)微米到100多位微米的多孔濾網(wǎng),還可以保證所有的微孔相互相通,沒(méi)有死孔。Notox所生產(chǎn)的過(guò)濾器孔密度從90200cpsiCell Per Square Inch)。

 

Per-Tec公司的Powertrap微粒過(guò)濾器   Powertrap微粒過(guò)濾器的工作原理是,廢氣進(jìn)入后,首先通過(guò)改變氣體的運(yùn)行方向把微粒分離出來(lái),收集到一個(gè)專門(mén)的燃燒室中,利用電子加熱元件定期將其燃燒掉。剩余的氣體再經(jīng)過(guò)一個(gè)陶瓷過(guò)濾器過(guò)濾后排到大氣中。該陶瓷過(guò)濾器也利用電子加熱元件保持清潔。Powertrap過(guò)濾器的主要優(yōu)點(diǎn)就在于其工作過(guò)程不受溫度的影響,而且由于是通過(guò)改變氣體運(yùn)行的方向來(lái)分離微粒,所以不會(huì)產(chǎn)生堵塞。在正常的運(yùn)行工況下,Powertrap微粒過(guò)濾器能使微粒排放量減少70%,而其價(jià)格要比全流失持續(xù)再生微粒過(guò)濾器低越60%,在大部分應(yīng)用中還可以取代現(xiàn)有的消聲器。

 

Mann + Hummel公司的SMF微粒過(guò)濾器  這種過(guò)濾器的命名為SMF-AR,已由德國(guó)的HJS公司生產(chǎn)。過(guò)濾器材料是燒結(jié)金屬,具有更強(qiáng)的固灰能力,使用壽命更長(zhǎng),而且非常容易清洗。該過(guò)濾器的最大優(yōu)勢(shì)是它在所有運(yùn)行工況下都可以自動(dòng)再生。其主要工作工程如下:首先是碳煙微粒的收集,當(dāng)過(guò)濾器里的微粒質(zhì)量達(dá)到利用再生的最適宜符合后,由電子加熱元件通過(guò)熱輻射點(diǎn)燃微粒(電子加熱元件不與微粒接觸)。大約有10%的過(guò)濾器表面接受輻射。而且輻射熱里自動(dòng)帶有一定劑量的添加劑,它可以降低微粒的燃燒溫度,保證微粒持續(xù)燃燒。自動(dòng)再生過(guò)程持續(xù)兩分鐘,不影響車(chē)輛正常運(yùn)行。

 

4SCR系統(tǒng)與微粒過(guò)濾裝置的集成

 

將金屬微粒過(guò)濾器PM-Meltalit集成在SCR系統(tǒng)中,而且PM-Metalit中含有水解涂層。這樣可以使得PM-Metalit在過(guò)濾微粒的同時(shí)可以促進(jìn)尿素溶液蒸發(fā),進(jìn)而提高了尿素向氨的轉(zhuǎn)化效率。將PM-Metalit集成于SCR系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)具特色的創(chuàng)新點(diǎn)。實(shí)事表明,將眾多功能集成于一體有利于提高集成式SCR系統(tǒng)中溫度分布的均勻程度,這對(duì)微粒過(guò)濾和NOx的吸收都有積極作用。

 

 5.后處理系統(tǒng)優(yōu)化裝置

 

Eberspacher GmbH公司推出了幾款商用車(chē)尾氣后處理系統(tǒng)優(yōu)化裝置。其中的一個(gè)典型例子是燃料處理器(Fuel Processor),它是一個(gè)單獨(dú)的廢氣流熱量管理系統(tǒng),可以在必要時(shí)把燃燒的氣體和部分被氧化的燃油導(dǎo)入到排氣系統(tǒng)里,提高后處理系統(tǒng)的工作性能。利用這個(gè)廢氣流熱量管理系統(tǒng),氧化催化轉(zhuǎn)化器和SCR系統(tǒng)啟動(dòng)更快捷,微粒過(guò)濾器可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有工況下有效地發(fā)揮作用。此外,這個(gè)廢氣流熱量管理系統(tǒng)也可以促使NOx存儲(chǔ)催化裝化器的再生。因此,這個(gè)產(chǎn)品不僅集成了燃燒器和HC物質(zhì)計(jì)量器的功能,而且還有效利用了系統(tǒng)下游的氧化催化劑。

為了更有效地減少NOx的排放,Eberspacher也推出了自己的尾氣混合器,幫助廢氣流河噴射尿素的混合,這大大提升了SCR的效率和工作性能。而且只需要很小的安裝空間。

 

 

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