1.當前世界上主流的尾氣后處理系統
由于汽油機和柴油機尾氣特征的不同，兩者的尾氣后處理技術有著很大的差別。
1.1汽油機尾氣后處理技術路線
汽油機尾氣排放特征:常規污染物為hc，co，nox，尾氣溫度有時超過1000℃以上，高空速（30,000－100,000h-1）,高水蒸氣（10％左右）濃度和sox存在的條件下具有高活性和10萬公里耐久性要求,且要求低貴金屬。
目前國際上普遍采用的滿足歐ⅳ及以上排放標準的汽油機尾氣凈化技術路線為密偶催化劑（ccc）+三元催化劑(twc)。
1）密偶催化劑（ccc）：
靠近發動機、解決發動機冷啟動時尾氣排放。主要功能是降低冷啟動時hc的排放量,大部分hc是冷啟動時排出的,這時催化劑未達到起燃溫度不能進行反應和發動機啟動時處于富油工況，氧化過程因貧氧而不完全。其關鍵是催化劑的低溫活性、高溫穩定性、抑制co的轉化和hc的高轉化率。
2）三元催化劑（twc）：
在密偶催化劑（ccc）后，一般安裝在汽車底盤下部，低貴金屬，高性能及高溫抗老化性（10-16萬km耐久試驗）。
1.2柴油機尾氣后處理技術路線
柴油機尾氣排放特征：排放污染物為co、hc、nox、pm四種；排放溫度低（200-450℃），o2過量，高空速（30,000-100,000h-1）和sox存在。
由于hc和co的含量較汽油機低，故柴油機尾氣凈化的重點在于nox和pm這兩種成分，二者是此消彼長的關系。目前滿足歐ⅳ排放標準的柴油機尾氣凈化技術路線有如下幾種：
1）egr（廢氣再循環系統）+doc（柴油催化氧化器）
doc功能為：氧化hc和co；氧化pm中的可溶性有機物（sof）；部分氧化pm中的碳顆粒(soot)，起燃溫度很低。該系統通過滯后噴油配合egr技術降低nox。
2）egr+doc+dpf（微粒捕集器）
dpf為一般為壁流式微粒捕集器，有sic和堇青石兩種，sic耐熱震性能好，價格高，制備困難，堇青石價格較低，耐熱震不如sic。dpf能降低pm80%-95%，pm的凈化效率是四種技術路線中高的，但需另加再生裝置，否則會使dpf堵塞。
3）egr+doc+poc（顆粒催化氧化器）
poc可以捕捉并氧化部分顆粒物，其結構是使廢氣通過一個多皺褶而不堵塞的通道，排氣阻力小，可降低顆粒物中可揮發的有機成分，對顆粒物的轉化效率可達到60%以上。poc與doc配合使用，doc為poc提供較高的再生溫度（250°c-500°c），可實現連續被動再生
4）scr（選擇性催化還原）
該系統通過噴油提前達到機內凈化pm的目的，然后利用尿素溶液對nox進行機外催化凈化，反應溫度在200°c以上，復合氧化物低溫scr催化劑起燃溫度能達到150°c以下。系統使用尿素與水混合成32.5%的溶液。這種溶液公認的工業商品名稱是adblue。其成分在din標準no.70070中有規定。固體或水溶液中的尿素（adblue）被分類為非危險品。adblue是一種透明液體，有淡淡的氨水氣味。如果濺出，水分蒸發，形成結晶。
該系統結構圖如下，adblue存儲在一個安裝在底盤上的尿素罐中。尿素罐向安裝在底盤上的定量給料單元(du)供應溶液。du由發動機控制模塊(ecm)控制。du使用來自車輛系統的壓縮空氣來產生adblue噴霧，通過非常精的計量和泵送系統輸送到發動機排氣系統內的噴嘴處。噴入排氣中的adblue數量由ecm控制，在任意轉速和負載狀況下都能與發動機的nox輸出相匹配。當與高溫排氣接觸時，水迅速蒸發，尿素變成氨。氨與nox在催化器內反應，這一過程的結果就是從排氣管中排放出無害的n2和h2o。
該系統中能夠有效地減少汽車尾氣中的含量，降低由于nox所引起的污染。但是scr系統存在不少的不足之處，導致其普及率不高。
(1)scr系統安裝復雜，設備成本較高，而且必須在汽車出廠前進行安裝；
(2)scr系統需要消耗由尿素配成的adblue溶液，使得汽車使用成本大大上升，尿素的生產消耗也會引起二級污染；
(3)scr系統對于汽車尾氣中的co、ch、微粒等污染物沒有效果、必須加裝其它凈化設備；
(4)scr系統對汽車智能要求較高，容易引起發動機無法點火。 |
