1、柴油車尾氣四元催化凈化器一、柴油車尾氣排放現(xiàn)狀柴油車和汽油車相比有其自身的優(yōu)勢, 它的功率強(qiáng)勁, 熱效率高, 油耗少 , 溫室氣體排量小, 使用壽命長, 也正是因為這些優(yōu)點, 使得柴油車在歐美等發(fā)達(dá)國家日益普及。我國汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃也大力支持柴油車的發(fā)展。柴油車尾氣的主要組分一般含有水蒸汽2.6%（體積分?jǐn)?shù)，下同）、Q15% CO7.1%、N75.21%,以及微量顆 粒物（PM）、一氧化碳CO碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物NOx SO、硫酸鹽、醛等, 其中危害最大、最難消除的污染物是 PMffi NOx PM和NO廣者的形成與含量存 在是相互制約關(guān)系，PM是在高溫缺氧區(qū)產(chǎn)生的，NOx卻是在高溫富氧區(qū)

2、生成的，努 力減少其一, 必然導(dǎo)致另一污染物增加, 所以僅通過單一的機(jī)內(nèi)改良措施把NOx和PMB放同時降低，達(dá)到日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)是極其困難的。鑒于此，除了大力發(fā)展機(jī)內(nèi)處理技術(shù), 生產(chǎn)出 “綠色柴油發(fā)動機(jī)”之外 , 還要進(jìn)一步發(fā)展柴油車尾氣排放后處理技術(shù) 目前 , 柴油車尾氣排放后處理關(guān)鍵技術(shù)主要有以下4 種 : 氧化催化轉(zhuǎn)化器（OCC），主要用于氧化除去 PM中的可溶有機(jī)成分（SOF）和姓:類；微粒捕集器 （DPF）及其再生技術(shù)，用于過濾去除碳煙等顆粒狀物質(zhì)；氮氧化物凈化技術(shù)，主 要有選擇催化還原（SCR）和氮氧化物儲存還原（NSR） 2種方法；PM HC CO?口 NOx同時凈化的四效催化

3、技術(shù)。前 3種技術(shù)只能去除某（幾）種污染物，不能將4 種污染物同時除去。如果把這些處理單元組裝到同一個系統(tǒng)中, 則可很好地凈化柴油車尾氣。但是這樣的組裝系統(tǒng)體積龐大、成本高昂, 令人難以接受。于是,人們著手于四效催化技術(shù)的研究, 力求將污染物在一個催化系統(tǒng)中同時除去。二、柴油車四效催化技術(shù)柴油車四效催化技術(shù)是從汽油車的三效催化技術(shù)引申借鑒過來的。汽油車的三效催化技術(shù)已經(jīng)非常成熟, 并且得到了廣泛應(yīng)用, 但卻無法應(yīng)用在柴油車上, 這主要存在以下原因：在柴油車排氣這樣氧含量很高的氧化氛圍中進(jìn)行NO還原反應(yīng) , 對催化劑的還原選擇性要求極高; 柴油車排氣溫度明顯低于汽油車排氣溫度；柴油車排氣中含有大

4、量顆粒物和 SOx容易導(dǎo)致催化劑中毒。在柴油車 排氣控制系統(tǒng)中, 開發(fā)像汽油車三效催化劑那樣有效的柴油車用四效催化體系是一個難點, 更是一個具有挑戰(zhàn)性的課題。如同在汽油車三效催化轉(zhuǎn)化器中HC、 CO和NOx互為還原劑和氧化劑那樣，讓PM CO HC和NOx也互為還原劑和氧化劑 將它們在同一催化劑床層上同時除去，實現(xiàn)柴油車尾氣的凈化，達(dá)到長期環(huán)保法規(guī)的要求，這將是柴油車研究努力的方向。四效催化技術(shù)的關(guān)鍵是催化轉(zhuǎn)化器的 優(yōu)化組合以及四效催化劑的開發(fā)。三、四效催化凈化器洛陽萬山高新技術(shù)應(yīng)用工程有限公司開發(fā)的新一代柴油車尾氣四效催化凈 化器，由3段蜂窩陶瓷負(fù)載催化劑構(gòu)成：第1段是添加NO蝴蟲媒吸附劑的

5、Pt基選 擇還原催化劑（NOx-SCR）,能夠高效凈化NOx第2段是將HC CO和碳煙顆粒中 的可溶有機(jī)成分SOF氧化的Pt基氧化觸媒催化劑。第3段是DPFSHt硅（SiC） 觸媒柴油車尾氣碳煙顆粒物過濾器，其效果是將前段和后段催化劑中貴金屬Pt的含量調(diào)至平衡，抑制前段的HC由于氧氣氧化而造成的損失，從而確保了前段的 NOx轉(zhuǎn)化率和后段HC COffi碳煙顆粒中的可溶有機(jī)成分 SOFM化效果；改進(jìn)第2 段氧化觸媒催化劑涂層材料的組分，可以增強(qiáng)其氧化觸媒的選擇性，抑制SO氧化成SO（減少S。-生成）。將柴油車尾氣四元催化凈化器裝載于 12L排氣量，300MW 的重型柴油車上，使用2號柴油（含硫量

6、大于350ug/g時）可使柴油車排放的 CO?口 HC*減少95項上，PM«少90犯上，NO減少60犯上，試驗結(jié)果表明， 這種具有優(yōu)良氧化還原催化性能的四元催化凈化器可使排氣中的NOx排放量小于0.4 g/ km,PM 排放量小于0.08g/ km。這一四元催化凈化器已在對應(yīng)長期標(biāo) 準(zhǔn)的柴油車上使用，同時向歐洲推廣使用。四、柴油車尾氣四元催化凈化器基本規(guī)格五、柴油車尾氣四元催化凈化器凈化系統(tǒng)金屬蜂窩DOC （白金載體）+SiC蜂窩3六、柴油車尾氣四元催化凈化器系統(tǒng)組成控制裝置NOx PM凈化裝置供油泵LED夕T （表示警告七、柴油車尾氣四元催化凈化器工藝系統(tǒng)4八、柴油車尾氣四元催化凈

7、化器燃料噴射系統(tǒng)信號控制器. n 燃料噴射器燃料泵燃料噴射器九、柴油車尾氣四元催化凈化器裝載圖片6十、中國尾氣限制動向及其應(yīng)對技術(shù)小型柴油車發(fā)動機(jī)卡車EUR04 國）EIIR03 （國 3）4 2 8 6 4 2 m ali1 1 1 o o o o 【<密飛xdEUR02 （國 2）A 23% HC-SCR1.02.03.0 4X 5.0NOM/Wh?.O十一、技術(shù)與展望隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格, 國內(nèi)近年來開展了很多柴油車尾氣凈化的研究工作，主要集中在NO/口 PM的單獨凈化，或者PM NOx同時凈化方面。經(jīng)過多年的 努力，在NOx還原和PM燃燒催化劑、碳顆粒新型過濾材料、高性能稀土儲氧材 料、耐高溫比表材料、貴金屬負(fù)載技術(shù)和耐久性涂層技術(shù)等，滿足歐R排放標(biāo)準(zhǔn)的三效催化劑和滿足歐m排放標(biāo)準(zhǔn)的密偶