DOC+CDPF+SCR对轻型柴油机排放特性的影响
2019-04-30楼狄明谭畅谭丕强胡志远
楼狄明,谭畅,谭丕强,胡志远
(同济大学,上海 201804)
柴油机具有热效率高、燃油经济性好、扭矩大等优点,广泛应用于载重货车、客运车等商用车领域。而柴油车是NOx排放和颗粒物排放的主要贡献者,NOx排放占机动车排放总量的70%,颗粒物排放超过总量的90%[1]。NOx是光化学烟雾的诱因之一,颗粒物对人体健康也有着不可忽视的危害。各类后处理技术相结合已经是柴油机应对日益严格的排放法规的主要手段。氧化型催化器(DOC)和催化型颗粒捕集器(CDPF)通常联合使用来有效减少柴油机THC,CO以及颗粒物的排放,选择性催化还原系统(SCR)则主要用来减少NOx的排放。因此联合采用DOC+CDPF+SCR后处理系统是降低柴油机排放的有效措施[2-4]。
DOC常用的活性组分有铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属。Pt和Pd的主要贡献是氧化CO和HC。Pd和Pt具有协同作用,能提高催化剂的抗老化能力,降低硫酸盐的生成量[5]。DOC应用于DOC+CDPF+SCR后处理系统中时,能将NO氧化为NO2,有助于CDPF的被动再生和SCR的快速反应[6-8]。CDPF是在颗粒捕集器DPF载体上涂覆催化剂(Pt,Pd等),降低颗粒物的起燃温度,促进再生,能有效减少柴油机颗粒物排放[9]。SCR是柴油发动机降低 NOx排放的重要途径[10],其原理是将尿素水溶液(即AdBlue,浓度一般为32.5%)喷入柴油机排出的废气中,在催化剂作用下将废气中的NOx还原成无害的N2和H2O[11-12]。DOC,CDPF,SCR联合应用于柴油机后处理系统能够促进彼此的净化能力,是目前主流后处理系统的重要技术路线之一。
为研究DOC+CDPF+SCR后处理系统对轻型柴油机排放特性的影响,本研究以某国五轻型柴油机为研究对象进行台架试验,分析了本机后、DOC后、CDPF后、SCR后4个测点的排放特性,研究了不同工况下DOC,CDPF,SCR联合使用的净化效果以及各自在减排中的贡献。……
