車用柴油機尾氣污染及其控制技術

鐘勇+黃群+毋豪杰

摘 要：【目的】通過分析研究車用柴油機尾氣控制技術，為解決因大量柴油車尾氣排放而造成的空氣環境污染問題提供相應解決辦法。【方法】通過使用觀察法和文獻分析法對車用柴油機尾氣控制技術及其使用進行研究?！窘Y果】通過使用車用采油機尾氣控制技術確實能夠有效保障汽車滿足我國當前的尾氣排放標準，進而有效起到保護空氣環境的目的?！窘Y論】使用稀有金屬等氧化還原劑能夠凈化車用柴油機尾氣中的氮氧化合物等物質，同時利用再循環裝置可以降低50%左右的許煙波值并有效減少顆粒物等有毒有害物質的排放。

關鍵詞：車用柴油機；尾氣；控制技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.036

1 引言

柴油機的動力性能較為良好，同時其較好的經濟實用性也使得其在公共汽車、大型客車、載重車等車輛當中得到廣泛使用，為減少汽車尾氣對人體健康以及空氣質量的不良影響，人們也開始隨之相應加強了車用柴油機尾氣控制技術并一再提高了汽車尾氣的排放標準，在此背景下本文將重點圍繞車用柴油機尾氣控制技術進行簡要分析研究。

2 當前我國車用柴油機尾氣排放標準

隨著去年我國對車用采油機尾氣排放標準的進一步統一明確，我國目前統一采用的是歐Ⅵ標準，即氮氧化合物的排放限值不得超過0.40g/kW·h，顆粒的排放限值不得超過0.01g/km，同時新增檢測微粒即PM項目，要求柴油車的微粒排放限值不得超過5×1011g/km，并且要求所有使用柴油機的車輛必須膠裝微粒捕集器等等處理裝置和報警裝置，確保每輛柴油車的尾氣排放均能符合相關標準要求。

3 車用柴油機尾氣控制技術及其運用

3.1 廢氣再循環

所謂的廢棄再循環技術即EGR技術，也是當前在控制車用柴油機尾氣當中經常使用的技術之一，通過在車用柴油機當中使用廢棄再循環技術能夠有效將尾氣當中的氮氧化合物進行凈化和再循環處理，從而使得排煙溫升等問題能夠得到有效解決。具體來說，廢棄再循環技術指的就是通過利用循環技術使得原本從柴油機當中排出的廢棄，能夠有一部分可以與進氣進行重新混合，并再次進入到氣缸當中，而原本車用柴油機排出的尾氣當中便含有大量的二氧化碳，其在與進氣重新混合并進入到氣缸之中之后，能夠有效完成控制燃燒溫度的目的。

3.2 排氣后處理技術

3.2.1 使用氧化催化劑

在排氣后對柴油機尾氣進行處理同樣也是控制尾氣排放量以及有毒有害物質排放的關鍵舉措之一，通過使用氧化催化劑即利用各種稀有金屬例如鈀金、鉑金等本身帶有的催化作用，使得含在車用柴油機尾氣中的氧能夠氧化顆粒物當中未被充分燃燒的碳氫化合物，將其氧化成為二氧化碳和水蒸氣等基本無害的物質。

3.2.2 連續再生式過濾器

通過將氧化催化劑配置在連續再生式過濾器的上游位置處，在保障氧氣含量充足的情況下，當排煙溫度上升至450℃～500℃時尾氣中的顆粒物將開始燃燒，而如果排煙溫度沒有達到450℃時，之前配置了氧化催化劑的連續再生式過濾器將會把顆粒物轉化成氮氧化合物，使其可以在低溫狀態下也可以進行燃燒，再經過連續氧化之后將殘余的顆粒物一并去除干凈。但值得注意的是，使用連續再生式過濾器與使用氧化還原劑同樣需要使用含硫量較低的柴油，避免因硫酸鹽的生成而導致顆粒物排放量的增加。

3.2.3 使用還原催化劑

通過使用氮氧化合物存儲還原劑，氧化還原車用柴油機尾氣當中的氮氧化合物，通過生成硝酸鹽進行吸儲，使得在燃燒濃度較高的混合氣時硝酸鹽可以同碳氫化合物、一氧化碳等進行還原反應，完成凈化車用柴油機尾氣的目的，但其同樣需要使用含硫量較低的柴油。另外，還可以通過使用尿素水充當還原劑的方式，在保證有氧氣存在的情況下，尾氣中的氮氧化合物能夠與尿素水中的氨氣進行還原反應，進而生成水和氮氣，同樣完成凈化車用柴油機尾氣的目的。而為了精確控制尿素水溶液的流量，還可以通過加裝噴射裝置和轉化器的方式，使得在和空氣相互混合之后的尿素水溶液能夠通過噴嘴，全部噴入到排氣管當中，受催化劑的作用形成氨氣，經由轉化器進行轉化之后生成水和氮氣。

3.2.4 降低顆粒系統

當前在許多車用柴油機當中都安裝了DPF系統，通過交替使用由多孔的陶瓷材料制作而成的相鄰單元孔進口與出口，從而堵死堵頭使得進氣只能從單元孔墻壁進入到相鄰單元孔直至流出，由其中的微孔捕捉柴油機尾氣中的顆粒與微粒，進而有效降低顆粒物。在使用這一系統時必須使用含硫量比較低的柴油，并通過安裝燃料添加泵，為排氣提供必要的燃油，否則經由處理裝置控制處理后的柴油機將無法保障其具有原來的高經濟性和動力性。

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