王佳炜

江苏大学汽车与交通工程学院

满足国Ⅴ排放的柴油机后处理技术综述

王佳炜

江苏大学汽车与交通工程学院

0 引言

近年来，柴油机在汽车中的使用日益广泛，轿车柴油机化也将是未来汽车行业的发展趋势。与汽油机相比，柴油机具有良好的经济性、动力性和可靠性，以及较高的热效率和较低的CO、HC 排放，但较高的NOx和颗粒物(PM) 排放成为限制柴油机发展的主要障碍[1]。为满足对车用柴油机不断提高的排放要求，柴油机排气后处理问题成为了人们研究的焦点。

本文首先对国内排放法规进行了阐述，进而提出了针对轻型和重型柴油车的排放控制技术路线[2]。在此基础上，重点对NOx选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)和柴油机微粒捕集器(diesel particulate filter，DPF)涉及到的关键技术进行了综述，并对柴油机后处理技术的未来发展进行了展望。

1 排放法规

目前世界上已形成以美国、欧洲、日本为代表的三大排放法规体系，其他各国基本上是采纳其中一种。

表1 ESC和ETC工况国Ⅳ与国Ⅴ排放限值比较g ·kW-1·h-1

表2 WHTC工况国Ⅳ与国Ⅴ排放限值比较g ·kW-1·h-1

在柴油机ESC和ETC及WHTC循环工况下，由表1和表2可知：国Ⅴ排放限值与国Ⅳ排放限值相比，氮氧化物要求降低43%，PM值保持不变[3]。为达到国Ⅴ排放限值目标，需对发动机进行优化，如优化燃烧室、调整压缩比、优化EGR率等，特别是对后处理系统需选择合适的技术路线。

2 柴油机后处理技术路线

实现柴油机国Ⅴ技术路线实际上是基于PM和NOx解耦思路上的技术路线。目前，在柴油机上应用广泛的技术路线主要有SCR技术路线、EGR+DPF技术路线和SCR+DPF技术路线。……