欧洲柴油车排气净化系统的最新技术动向

发表时间:2021/8/11   来源:《科学与技术》2021年第29卷第9期   作者:李帅
[导读] 当前随着世界经济的不断发展,各国对于环保的要求也越发严格,
      李帅
      保定市屹马汽车配件制造有限公司071011
      摘要:当前随着世界经济的不断发展,各国对于环保的要求也越发严格,尤其是在欧洲等先进国家,各个柴油车公司在生产汽车的过程中,都需要保证其排气净化系统达到相应的排放标准。目前欧洲各柴油公司在柴油车生产的过程中,主要使用的排气净化系统制造技术为直喷技术、超高压电子控制喷射技术、废气再循环技术以及四气门技术等。利用这些技术,不仅能够保证柴油车所排放的气体能够进行相应的进化,还能够防止对环境造成污染。基于此,本文通过分析欧洲柴油车排气净化系统技术的应用现状,探究其最新的技术发展方向。
      关键词:欧洲;柴油车;排气净化系统;技术

      引言:目前欧洲柴油车生产公司在排气净化系统研究的过程中所执行的标准还存在不统一的问题,例如很多公司执行2005年的欧四标准,而很多公司执行08年的欧五标准,要想能够达到相应的排放标准,必须对柴油车排放气体中的氮氧化合物以及 PM微粒等进行相应的净化,为了保证能够有效的降低污染物的排放量,很多公司研发了连续再生捕集器以及柴油机微粒去除装置等先进的排气净化系统,从而保证能够使柴油车的排气标准达到欧洲的统一标准。先进排气净化装置的应用,不仅有效的降低了柴油车排放污染气体的数量,还对欧洲的自然环境保护起到了良好的辅助作用。所以对柴油车排气净化系统进行相应的分析,并且明确其最新的技术动向具有重要的意义。

      一、柴油机微粒去除装置及连续再生捕集器技术发展
      1.柴油机微粒去除装置
      目前在欧洲很多柴油车的生产厂家,在排气净化系统研究的过程中,主要使用了柴油机微粒去除装置和连续再生捕集器等,这两种装置的应用不仅有效的改善了排气净化系统的使用效果,还使欧洲的柴油车产业得到了更好的发展,当前柴油机微粒去除装置主要分为两类,第1类为间歇轮换式的去除装置。这种装置主要包含大小相同的两个过滤器,一个负责工作,另一个则负责再生,并且两个过滤器进行交替工作,在实际工作过程中,过滤器可以普及到柴油车中排放的PM微粒,并且另一个孔隙还能够堵住过滤器,从而保证能够将外部的空气引入到装置中,将PM去除掉。在去除完成以后再将滤芯中的孔隙进行复原。从而完成相应的交替工作,两个不同的过滤器交替工作,则能够保证柴油机微粒去除装置,实现间歇性的连续轮换性工作。

      2.再生捕集器装置

      另一种则是再生捕集器,其主要的工作原理是保证设备中发生化学反应在催化剂的影响下,能够对氮氧化合物进行相应的催化和分解,保证其氧化形成对空气无害的气体,具体的操作流程是首先在催化系统中,保证其发生还原化学反应,并且通入一定量的氨气,能够将氮氧化合物进行还原,其在反应的过程中反应物为一氧化氮,二氧化氮的氮氧化合物和氨气发生反应,进而形成氮气和水,因为氮气和水蒸气是空气中自然存在的物质,所以可以保证不会对大气中排放有害物体。在经过相应的处理以后,可以使一氧化氮和二氧化氮等有害气体被充分的还原和反应,进而生成无害气体,同时还能利用还原反应所放出的余热将微粒进行氧化,进而既降低了氮氧化物的含量,又能够对微粒的处理起到一定的作用。


      在实际反应过程中,为了保证能够提高反应的效率,需要选择相应的催化剂,而催化剂的种类则代表了氮氧化合物的处理质量。因此在选择催化剂的过程中,一定要保证提前对化学反应进行分析,并且利用预实验保障能够提高各类有毒有害气体的处理效率。同时在很多柴油中会含有大量的硫元素,硫元素如果没有燃烧完全,将会附着在催化剂的表面,可能会使催化剂的使用性能下降,进而导致催化剂无法起到相应的催化作用,使整个化学反应还原反应无法进行,一旦发生了此种现象,则失去了再生捕集器的使用意义,因此必须要保证在市场选择的过程中,能够对销售的柴油进行硫元素含量的分析。当前随着科学技术的不断发展,在日本市场上所销售的柴油中硫元素的质量分数占有0.05%,为了适应社会发展的需求,新上市的硫元素质量分数必须要保证能够降低到0.005%以下。受三元催化剂的影响,目前所使用的微粒处理滤芯主要是多孔陶瓷滤芯,因为陶瓷滤芯的热传导性能相对较差,所以可能会导致因为局部温度过高而损坏滤芯。

      二、欧洲滤芯发展方向分析
      因为当前所使用的多孔陶瓷滤芯存在很多缺点,所以现阶段欧洲很多柴油车生产企业选择了不锈钢细钢丝滤芯,这种滤芯的不锈钢材质有效的解决了滤芯常见的烧损问题。当前德国的PUREM公司研发出了能够取代陶瓷滤芯的不锈钢细钢丝团压实滤芯,这种滤芯的孔隙大小不一,形状也各异,并且能够保证将金属催化剂烧结到钢丝的表面形成催化剂层,在进行化学反应的过程中能够提高反应效率,同时这种滤芯的形状也可以具有较高的随意性,并且随着柴油车排放量大小以及实际可利用空间的不同制成不同形状的滤芯。利用冲压机可以将不锈钢细钢丝轧成片状,然后再进行焊接和弯折加工操作。与传统的多孔陶瓷材料的滤芯进行比较可以明确,在体积相同的条件下,新发明的不锈钢细钢丝滤芯的反应面积要更大,而且受到的排气阻力小,能够有效的提高发动机的效率并且对微粒的处理和氮氧化物的处理能够起到更好的促进作用。

      同时在保养方面也具有较好的使用效果,为了保证能够提高催化剂的使用时间,除了要减少柴油中所含有的硫元素以外,还应该尽量处理润滑油燃烧完成后产生的杂质,目前发动机的润滑油主要是随着燃气排放,因此可能会导致很多润滑油进入到微粒处理系统中,在氧化的过程中所生成的物质可能会影响催化剂的使用效果,因此还必须要保证能够有效的将排泄物尽快的去除掉,而利用新型的滤芯在保养的过程中能够提高保养效果。

      结束语
      综上所述,现阶段欧洲柴油车生产企业已经对排气净化系统进行了有效研究,并且通过新型滤芯的使用,能够使排气净化系统中对氮氧化合物以及微粒的处理效率有所改善。
      参考文献:
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