1、 中國目錄.排氣污染物種類及危害 汽車排放污染物與內(nèi)燃機(jī)總類及運(yùn)轉(zhuǎn)條件有關(guān)。汽油機(jī)CO和HC排放比柴油機(jī)更多，Nox持平，而PM那么少一個(gè)數(shù)量級(jí).排氣污染物種類及危害不同工況下排氣污染物的濃度.排放污染物種類及危害1.CO CO是無色無刺激性氣體。對(duì)于柴油機(jī)來說，CO產(chǎn)生緣由是由于空氣缺乏，部分缺氧，呵斥熄滅不充分。CO有毒，在含量到達(dá)10ppm時(shí)，人就會(huì)慢性中毒，貧血、心臟及呼吸道惡化；含量到達(dá)120ppm時(shí)，人在1小時(shí)內(nèi)就會(huì)中毒，含量越高，越會(huì)呵斥人員中毒死亡。2.HC HC是由于燃料不完全熄滅和部分被分解呵斥的。HC化合物中的環(huán)芳烴是很強(qiáng)的致癌物質(zhì)；甲醛和丙烯醛等醛類物質(zhì)刺激眼睛及呼吸器

2、官，同HC一同引起光化學(xué)煙霧。HC吸入人體后會(huì)破壞造血機(jī)能，呵斥貧血、神經(jīng)衰弱等，同時(shí)也會(huì)致癌。.排放污染物種類及危害3.Nox Nox中的NO2是褐色的有刺激性臭味的氣體，是在高溫富氧的情況下產(chǎn)生的。NO2會(huì)呵斥血液中血紅蛋白變性，易于HC在陽光紫外線的作用下，產(chǎn)生素性很大的光化學(xué)煙，濃度到達(dá)0.5ppm，延續(xù)3個(gè)月以上患支氣管炎部位有肺氣腫出現(xiàn)；到達(dá)1ppm以上就會(huì)聞到臭味；含量越高，對(duì)人類及動(dòng)植物危害越大；含量在100-150ppm時(shí)，人在30min左右就會(huì)因肺水腫而死亡。 .排放污染物種類及危害 4.PM PM顆粒物由原始微粒和二次微粒組成，包括鉛化物、碳煙、油霧等。鉛化物：使人貧血、

3、牙齒變黑、神經(jīng)麻木，已引發(fā)血管病、腦溢血和慢性腎炎等疾病。碳煙：極小的顆粒0.10.5m有致癌作用，會(huì)導(dǎo)致慢性病、肺氣腫、皮膚病及變態(tài)性疾病。 .排放污染物種類及危害 有害排放物產(chǎn)生原因控制措施CO1、CH燃料的不完全燃燒； 2、燃燒過程中高溫?zé)岱纸猓?3、氧氣不足，燃燒溫度過低； 4、燃燒室容積過小而使燃燒滯留時(shí)間不充分；空氣和燃料混合不充分等） 促進(jìn)混合氣的形成，有效控制燃燒溫度 HC1、燃燒不完全； 2、燃料供給系統(tǒng)泄漏； 3、燃燒室內(nèi)的氧氣量不足，燃燒室壁面溫度過低； 4、混合氣形成不充分 1、采用C含量少的代用燃料； 2、采用電控技術(shù)改善燃燒； NOx1、混合氣氧氣含量過高2、燃燒溫

4、度過高1、降低混合氣中氧的濃度； 2、降低燃燒溫度； 3、改善混合氣的形成； PM燃料的燃燒狀態(tài) 1、提高火焰溫度； 2、控制混合氣濃度； 3、提高噴射速率或進(jìn)行高壓噴射，促進(jìn)噴霧的微粒化； 4、改進(jìn)燃燒室結(jié)構(gòu)，有效組織燃燒室內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng) .國內(nèi)外排放法規(guī)一：排放法規(guī)的開展 早在20世紀(jì)40年代中期，由于洛杉磯市出現(xiàn)嚴(yán)重的石油型空氣污染光化學(xué)煙霧促使加利福尼亞州成為世界上第一個(gè)實(shí)施控制汽車排放法規(guī)的地域，也使美國成為世界上最早認(rèn)識(shí)到汽車排放對(duì)環(huán)境危害的國家，從20世紀(jì)60年代中開場(chǎng)實(shí)施汽車排放控制法規(guī)。 l970、1972年開場(chǎng)實(shí)行歐洲一致的工況實(shí)驗(yàn)法。 .國內(nèi)外排放法規(guī)第一階段：1960年美

5、國加利福尼亞州政府正式立法汽車排氣污染物，1963年公布限制汽車排放的新法規(guī)；1970年美國聯(lián)邦又經(jīng)過了環(huán)境維護(hù)法案，嚴(yán)厲了汽車排放CO及的標(biāo)，1973年又對(duì)NOx提出了限制規(guī)范。歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)于1970年公布實(shí)施第一排放法規(guī)，控制輕型汽油車排氣污染物和曲軸箱物排放，以后限值每3-4年修訂加嚴(yán)一次；1975年前規(guī)定只限制CO和HC排放量；1976年起，添加了對(duì)NOx的限值，從1975年開場(chǎng)實(shí)施整套ECE規(guī)。.國內(nèi)外排放法規(guī)第二階段：20世紀(jì)70年代以后，世界上各大汽車消費(fèi)國相繼公布了汽車排放控制規(guī)范，以歐洲和美國及日本為代表，并逐漸構(gòu)成三個(gè)排放法規(guī)體系。歐洲在1972年起實(shí)施ECE15/03規(guī)

6、范，20世紀(jì)80年代中期加嚴(yán)到ECE15/04，20世紀(jì)90年代初歐洲公布了輕型車排放規(guī)范及第一階段重型車排放規(guī)范(簡(jiǎn)稱歐I規(guī)范)，20世紀(jì)90年代中期實(shí)施了加嚴(yán)的輕型車排放規(guī)范及第二階段重型車排放規(guī)范(簡(jiǎn)稱歐I規(guī)范。.國內(nèi)外排放法規(guī)第三階段 20世紀(jì)90年代初，美國加州政府根據(jù)其本人的環(huán)保目的，制定了一套更為嚴(yán)厲的車輛排放規(guī)范低排放車輛法規(guī)。該法規(guī)將輕型車分為過渡低排放車輛(TLEV)、低排放車輛(LEV)、超低排放車輛(ULEV)和零排放車輛(ZEV)。 歐盟在20世紀(jì)90年代開場(chǎng)實(shí)施了更加嚴(yán)厲的排放法規(guī)，對(duì)汽車廢氣排放的限制越來越嚴(yán)厲，相繼制定實(shí)施了歐洲I號(hào)、歐洲號(hào)、歐洲號(hào)規(guī)范、歐和歐規(guī)

7、范及歐規(guī)范。 中國從0年代開場(chǎng)著手制定排放法規(guī)，0世紀(jì)末，參照歐盟排放法規(guī)，制定本人的排放法規(guī)。現(xiàn)已根本推行國四規(guī)范。.國內(nèi)外排放法規(guī)二：常見排放規(guī)范.國內(nèi)外排放法規(guī)美國現(xiàn)行汽車排放規(guī)范：1美國聯(lián)邦規(guī)范2加州規(guī)范美國聯(lián)邦規(guī)范限值與加州規(guī)范對(duì)比：.國內(nèi)外排放法規(guī)加州LEV規(guī)范限值.國內(nèi)外排放法規(guī)歐洲：2021年9月1日起對(duì)新車型式認(rèn)證明行歐5a規(guī)范，2021年1月1日起對(duì)一切新注冊(cè)的車輛實(shí)行歐5a規(guī)范。歐5b的實(shí)施日期相應(yīng)推遲兩年。自2021年9月1日起對(duì)新車型式認(rèn)證明行歐6b規(guī)范，2021年9月1日起對(duì)一切新注冊(cè)的車輛實(shí)行歐6b規(guī)范。N1(II,III)和N2類車，歐5/6規(guī)范的實(shí)施日期相應(yīng)推

8、遲1年.國內(nèi)外排放法規(guī)歐規(guī)范排放限值注：PI=點(diǎn)燃式 CI=壓燃式 1) 應(yīng)在4.5mg/km的限值實(shí)施之前引入修訂后的丈量程序2) 應(yīng)在該限值實(shí)施之前引入新的丈量程序3) 點(diǎn)燃式PM質(zhì)量限值僅適用于裝直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛.國內(nèi)外排放法規(guī)歐規(guī)范排放限值注：PI=點(diǎn)燃式 CI=壓燃式 (4) 數(shù)量規(guī)范在2021年9月1日之前制定5) 應(yīng)在該限值實(shí)施之前引入新的丈量程序。.國內(nèi)外排放法規(guī) 日本排放法規(guī)自成一體，測(cè)試循環(huán)、計(jì)算方法、耐久性要求、分類方法等和歐美不同。日本現(xiàn)行規(guī)范排放限值.國內(nèi)外排放法規(guī)中國排放法規(guī)：中國從0年代開場(chǎng)著手制定排放法規(guī)，0世紀(jì)末，參照歐盟排放法規(guī)，制定本人的排放法規(guī)。GB 1

9、7691-2001.國內(nèi)外排放法規(guī)GB 17691-2005.國內(nèi)外排放法規(guī)GB1835.3-2005.國內(nèi)外排放法規(guī)GB1835.3-2021.國內(nèi)外排放法規(guī)GB14762-2021.國內(nèi)外排放法規(guī)地方規(guī)范：DB11/946-2021.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 柴油機(jī)尾氣凈化難度：1四種需求處置的污染物：HC、CO、NOx、PM；2復(fù)原劑HC和CO偏少，既不利于NOx的復(fù)原，也不利于尾氣溫度的提升，復(fù)原Nox還需求添加其他的復(fù)原劑；3尾氣溫度低，呵斥三個(gè)困難：NOx處置困難、PM凈化困難、DPF和催化劑的硫酸鹽堵塞問題；4排氣中氧氣過量，6-15%，NOx復(fù)原困難。 2021年國家強(qiáng)迫實(shí)行國四規(guī)范，

10、為了到達(dá)國四規(guī)范，排氣系統(tǒng)技術(shù)道路必需晉級(jí)。現(xiàn)重點(diǎn)引見柴油機(jī)排氣系統(tǒng)技術(shù)道路。 相對(duì)于國三排放限值，國四國五排放限值降低，原先技術(shù)道路難以到達(dá)要求.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 目前國內(nèi)排放規(guī)范從國三過渡到國四，排氣規(guī)范限值降低。目前技術(shù)方案有：.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 從國家規(guī)范看出對(duì)排氣污染物的限值越來越嚴(yán)厲，為了能到達(dá)這一要求，現(xiàn)階段排氣后處置常用的排氣系統(tǒng)技術(shù)道路：.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 EGR：冷卻型廢氣再循環(huán)Exhaust Gas Recirculation 采用冷卻EGR技術(shù)，經(jīng)過電控EGR閥，定時(shí)定量地將廢氣引入到進(jìn)氣管，與新穎空氣混合進(jìn)入熄滅室參與熄滅，降低氣缸充量的含氧量，延緩熄滅過程，降低熄滅

11、速度，從而使熄滅室中的壓力構(gòu)成過程變慢，因此NOx生成的主要條件高氧、高溫高壓減弱，降低了NOx排放。另外，提高廢氣再循環(huán)率會(huì)使總的廢氣排出流量減少，因此廢氣排放中的總污染物輸出將會(huì)相對(duì)減少。 作用：1降低Nox的排放；2相對(duì)降低總污染物的輸出。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 DOC：柴油催化氧化器Diesel Oxidation Catalyst DOC 是一種氧化催化后處置安裝，該安裝以多孔載體作廢氣通道，多數(shù) DOC 以貴金屬為涂層作為氧化催化劑，可降低尾氣中不完全熄滅物發(fā)生化學(xué)反響的溫度，經(jīng)過 DOC 后，廢氣中 90%的 SOF、HC 以及 CO 便可轉(zhuǎn)化為 H2O 和 CO2，同時(shí)部分 C 顆

12、粒也可在貴金屬催化下與尾氣中的氧反響生成 CO2，這樣就可大幅度地減少發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的不完全熄滅物。此外在 DOC 作用下還將部分 NO 氧化成NO2，為后續(xù)的 POC 的再生提供了有利條件。 作用：1有效降低HC和CO；2去除PM中的SOF、VOF；3降低PM的效率可達(dá)10-30%。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 POC：顆粒催化氧化器Particle Oxidation Catalyst POC是一種全新的柴油機(jī)后處置設(shè)計(jì)理念，其構(gòu)造是使廢氣經(jīng)過一個(gè)特殊構(gòu)造數(shù)據(jù)的通道，任務(wù)原理上最大程度地防止了高硫含量環(huán)境對(duì)催化器的不利影響；POC 將顆粒物中的碳顆粒吸附在外表，利用前級(jí) DOC 氧化生成的 NO2，去

13、催化 POC外表捕集的碳顆粒，以此恢復(fù) POC 的捕集功能，廢氣經(jīng)過 POC 后，有 40%-60%左右的 C 顆粒被吸附掉。POC的功能：降低PM的排放，過濾效率50% 作用：1降低PM的效率可達(dá)30-80%；2沒有明顯的排氣背壓升高。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 DPF：柴油顆粒過濾捕捉器Diesel Particle Filter DPF任務(wù)原理是排氣經(jīng)過時(shí)微粒經(jīng)過分散、截流、慣性碰撞和重力沉降等原理被過濾體捕集。隨著任務(wù)時(shí)間的添加，過濾體內(nèi)堆積的微粒增多，發(fā)動(dòng)機(jī)的背壓上升，會(huì)影響柴油機(jī)的正常任務(wù)，需用熄滅等方法將這些微粒除去，即過濾體的再生。 作用：1減少HC排放；2減少CO排放；3降低PM排放

14、的效率最高可達(dá)90%.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 SCR：選擇性催化復(fù)原器Selective Catalytic Reduction SCR 任務(wù)原理是將復(fù)原劑噴入排氣管，排氣中的氮氧化合物在催化器的作用下與復(fù)原劑反響被復(fù)原成氮?dú)夂退琒CR系統(tǒng)目前采用的復(fù)原劑是尿素。尿素NH2CONH2 加H2O后在高溫下分解成 NH3 和CO2；NH3和排氣中的NO和NO2反響產(chǎn)生氮?dú)夂退?化 學(xué)方程式 ： 1NH2CONH2 + H2O = 2 NH3 + CO2； 2 NO+NO2 +2NH3 =2N2+ 3H2O； 34NO+O2+4NH3=4N2+6H2O； 42NO2 +O2+4NH3=3N2+6H2O

15、 作用：降低NOx30%以上.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 路線名稱作用優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)EGR冷卻型廢氣再循環(huán)（1）可降低NOx 排放 （2）降低總污染物排放1.能有效降低NOx2.相對(duì)SCR 成本低1.燃油油耗較高2.發(fā)動(dòng)機(jī)爆壓高3.冷卻系散熱增加4.對(duì)噴油壓力要求高DOC柴油催化氧化器（1）有效降低HC和CO；（2）去除PM中的SOF、VOF；（3）降低PM的效率可達(dá)10-30%。1.無需ECU2.系統(tǒng)簡(jiǎn)單,成本低3.排氣背壓低1.轉(zhuǎn)換效率最低2.燃油含硫量350ppm下3.對(duì)噴油壓力要求最高POC顆粒催化氧化器（1）降低PM的效率可達(dá)30-80%；（2）沒有明顯的排氣背壓升高。1.無需ECU控制2.系統(tǒng)簡(jiǎn)單

16、,成本較低3.不產(chǎn)生排氣阻塞(連續(xù)被動(dòng)再生)1.轉(zhuǎn)換效率一般2.燃油含硫量350ppm下3.對(duì)噴油壓力要求高DPF柴油顆粒過濾捕捉器（1）減少HC排放；（2）減少CO排放；（3）降低PM排放的效率最高可達(dá)90%1.PM凈化效率最高2.系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單3.相對(duì)SCR成本較低 1.排氣阻力較大2.需要再生技術(shù)配合3.要求硫含量50ppm以下SCR選擇性催化還原器降低NOx30%以上1.NOx轉(zhuǎn)化效率最高2.降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗3.允許燃油硫含量350ppm4.對(duì)噴油壓力要求較低5.對(duì)整車?yán)鋮s系統(tǒng)無額外負(fù)擔(dān)1.系統(tǒng)成本高2.OBD需要NOx傳感器3.需要添加尿素溶液.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 1EGR+DOC+POC

17、：冷卻廢氣再循環(huán)+柴油催化氧化器+顆粒氧化催化器 經(jīng)過EGR降低NOx的排放量，同時(shí)PM會(huì)有一定的添加，添加的PM經(jīng)過DOC+POC處置睬降低，從而到達(dá)降低NOx和PM的目的。因POC后處置系統(tǒng)不存在堵塞風(fēng)險(xiǎn)，本錢更低。因此，相比較于DPF，國內(nèi)較傾向POC。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 EGR+DOC+POC的優(yōu)點(diǎn)：低本錢；不受根底設(shè)備和地域限制；不需加注尿素，不需自動(dòng)再生；裝車尺寸小，POC可與消聲器集成；后處置系統(tǒng)分量輕；標(biāo)定相對(duì)簡(jiǎn)單，開發(fā)周期短。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 EGR+DOC+POC的缺陷：發(fā)動(dòng)機(jī)需添加控制器、冷卻器等零部件，構(gòu)造較復(fù)雜；燃油經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差，需標(biāo)定優(yōu)化；對(duì)燃油的硫含量相對(duì)敏感

18、；較高發(fā)熱量，限制最高功率；POC失效，使顆粒在POC中累積到一定程度，導(dǎo)致集中排出，構(gòu)成黑煙的問題；降低PM排放才干差于DPF。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 2EGR+DOC+DPF:冷卻廢氣再循環(huán)+柴油催化氧化器+顆粒過濾捕捉器 經(jīng)過EGR降低NOx的排放量，同時(shí)PM會(huì)有一定的添加，添加的PM經(jīng)過DOC+DPF處置睬降低，從而到達(dá)降低Nox和PM的目的。 DPF經(jīng)過采用微孔吸附性資料對(duì)廢氣中的微粒進(jìn)展過濾，到達(dá)降低PM的目的。但DPF會(huì)被堵塞，要思索再生問題。由于國內(nèi)再生技術(shù)不成熟，且控制戰(zhàn)略復(fù)雜，對(duì)硫非常敏感，本錢較高，在商用車領(lǐng)域運(yùn)用不廣泛，因此國內(nèi)很少用DPF，歐洲普遍運(yùn)用。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路

19、 EGR+DOC+DPF的優(yōu)點(diǎn)：PM高轉(zhuǎn)化效率；催化器體積小，整車易布置 ；分量輕，可添加有效負(fù)載 ；排放控制無需新建根底設(shè)備。 EGR+DOC+DPF的缺陷：過濾體需求再生；高發(fā)熱量，需加大冷卻系統(tǒng)；對(duì)燃油的硫含量相對(duì)敏感；燃油經(jīng)濟(jì)性相比SCR降低.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 3優(yōu)化熄滅+SCR首先經(jīng)過放射系統(tǒng)優(yōu)化、放射定時(shí)提早以及增壓中冷等技術(shù)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的熄滅，把微粒物(PM)降到適當(dāng)?shù)某潭龋@樣會(huì)導(dǎo)致NOx排放的提高；再利用SCR技術(shù)，將NOx轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境沒有危害的N2和H2O，從而到達(dá)降低Nox和PM的目的。.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 3優(yōu)化熄滅+SCR SCR系統(tǒng)關(guān)鍵五大部件:1尿素泵，2 ECU ，3噴嘴，4尿素箱，5 SCR箱體12345.排氣系統(tǒng)技術(shù)道路 3優(yōu)化熄滅+SCR的優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)