柴油發(fā)動機運行過程中會產(chǎn)生多種尾氣污染物,為減少對環(huán)境的影響,多種尾氣排放處理技術應運而生,從不同角度對尾氣進行凈化處理。
廢氣再循環(huán)(EGR)技術是常見的尾氣處理手段之一。該技術通過將部分發(fā)動機排出的廢氣引入進氣管,與新鮮空氣混合后再次進入氣缸參與燃燒。由于廢氣中含有大量二氧化碳等惰性氣體,這些氣體不參與燃燒反應,但能吸收燃燒過程中的熱量,降低燃燒溫度,從而壓制氮氧化物的生成。在實際應用中,EGR 系統(tǒng)會根據(jù)發(fā)動機的工況,如轉(zhuǎn)速、負荷等,準確控制廢氣的再循環(huán)量,在保證發(fā)動機動力性能的同時,有效減少氮氧化物排放。
顆粒捕集技術針對柴油發(fā)動機尾氣中的顆粒物。柴油機尾氣中的顆粒物主要由碳煙顆粒和灰分組成,顆粒捕集器就像一個 “過濾器”,安裝在排氣管路中,能夠?qū)⑽矚庵械念w粒物攔截下來。常見的顆粒捕集器材質(zhì)為陶瓷蜂窩狀結(jié)構,尾氣通過時,顆粒物被阻擋在通道壁面。隨著顆粒物不斷積累,顆粒捕集器會出現(xiàn)堵塞,影響排氣背壓,此時需要對其進行再生處理。再生方式分為主動再生和被動再生,主動再生是通過電加熱、燃油助燃等方式提高顆粒捕集器內(nèi)的溫度,使顆粒物燃燒后排出;被動再生則是利用尾氣中的氧氣和催化劑,在一定條件下使顆粒物緩慢氧化分解。
催化轉(zhuǎn)化技術也是處理柴油發(fā)動機尾氣的關鍵技術。三元催化器常用于汽油發(fā)動機,而柴油發(fā)動機使用的催化轉(zhuǎn)化器主要是氧化催化器(DOC)和選擇性催化還原器(SCR)。氧化催化器能夠?qū)⑽矚庵械囊谎趸己吞細浠衔镅趸啥趸己退行Ы档瓦@些污染物的含量。選擇性催化還原器則針對氮氧化物,通過向尾氣中噴射尿素溶液,在催化劑的作用下,尿素分解產(chǎn)生的氨氣與氮氧化物發(fā)生化學反應,生成無害的氮氣和水,從而實現(xiàn)氮氧化物的減排。SCR 技術在重型柴油車上應用廣泛,為保證其正常工作,需要定期補充尿素溶液,并且要確保催化劑的活性和穩(wěn)定性。
此外,還有一些輔助技術用于優(yōu)化尾氣排放處理效果。比如燃油添加劑技術,在柴油中添加特定的添加劑,可以改善燃油的燃燒性能,減少顆粒物和氮氧化物的生成;以及發(fā)動機管理系統(tǒng)的優(yōu)化,通過準確控制燃油噴射量、噴射時間、進氣量等參數(shù),使發(fā)動機燃燒更加充分,從源頭減少尾氣污染物的產(chǎn)生。
多種尾氣排放處理技術相互配合,從不同方面對柴油發(fā)動機尾氣進行凈化,在降低污染物排放、保護環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用 。