国四EGR处理控制系统与各部件功能介绍

1、国国IV EGRIV EGR后处理系统介绍后处理系统介绍研发部电气电控室研发部电气电控室2012015 5.8.8.8.8一汽解放青岛汽车有限公司2 国IV典型的排放技术路线SCR（选择性催化还原）技术通过燃油喷射优化和喷油提前正时以降低颗粒物（在机内减少PM优化发动机功率），在使用SCR技术降低因燃烧优化而产生的Nox排放（在排气中添加尿素后处理降低NOx）。机内高效燃烧去颗粒，尾气添加尿素降NoxEGR+POC/DPF技术通过EGR废气再循环技术降低排气中的NOx（通过控制燃烧在发动机内减少NOx的产生），再用颗粒捕集器（POC/DPF后处理技术）捕集因使用EGR策略而增加的颗粒物，从而实

2、现排放的达标。机内控制燃烧降氮氧，尾气捕集去颗粒一汽解放青岛汽车有限公司3 EGR技术原理EGR（废气再循环）= Exhaust +Gas+Recirculation 将排气中的部分废气通过控制导回进气管中，与进气管中的气体混合，然后进入气缸参加燃烧，能够有效的降低NOx的排放量。 废气中的氧含量很低，含有大量的CO2和水蒸气，这两种气体很稳定，接近于惰性气体，不能燃烧，可吸收大量热量； 废气与新鲜空气混合，稀释了新鲜空气的浓度，使燃烧速度降低；一汽解放青岛汽车有限公司4 系统组成EGR阀（ECU H桥直接驱动或CAN总线驱动）EGR冷却器空气质量流量传感器压差传感器后处理器：DOC+POC/

3、DPF一汽解放青岛汽车有限公司5EGR阀（ECU H桥直接驱动或CAN总线驱动）EGR冷却器MAF传感器，空气质量传感器+进气压力传感器压差传感器PM净化器：DOC+POC( DPF)一汽解放青岛汽车有限公司6 EGR阀EGR阀装在EGR冷却器下游，用来控制进入进气系统的废气量。目前有两种形式：通过CAN线驱动、ECU直接驱动一汽解放青岛汽车有限公司7CAN驱动：本身具有控制器，发动机ECU通过CAN总线发送EGR阀的开度需求，由EGR控制器驱动电机调节EGR阀的开度，实现对再循环废气的精确控制。ECU直接驱动： ECU内部H桥电路直接驱动电机，PWM控制，占空比595，并反馈EGR阀的开度，

4、实现对再循环废气的精确控制。 一汽解放青岛汽车有限公司8空气质量与流量传感器（MAF）又称为空气质量与流量计，它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU），作为决定喷油的基本信号之一。目前我们常用的有热线式与热膜式等型式。MAF传感器要严格按照要求装配，目前多装在空气滤清器后和增压器之前的管路中。一汽解放青岛汽车有限公司9热线式：通过电流加热热线（是一根直径为70pm的铂金丝），然后测量该电流的电压来确认空气流量的大小，电压信号随着空气流量的变化而变化。一汽解放青岛汽车有限公司10热膜式：其结构与热线式基本相同，只是它的发热体是热膜而不是热线，热膜由发热金属铂固定在薄的树脂膜上制成。这

5、种结构使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力，增加了发热体的强度，提高了流量计的可靠性。一汽解放青岛汽车有限公司11压差传感器（ DPS ）压差传感器用于检测颗粒后处理两端的压差，传感器将压力差信号送至ECU，ECU根据该压力差判断捕集器中颗粒的积聚程度，当压差过大时，说明后处理器已堵塞，ECU采取措施保护发动机。一汽解放青岛汽车有限公司颗粒物后处理技术-DOCDOC(柴油氧化型催化器)=Diesel Oxidation Catalyst氧化排气中未燃的HC，CO；HC+O2= CO2+H2OCO+O2 = CO2氧化PM中的SOF(可溶有机物)，效率达70%-80%: SOF+O2=CO2

6、+H2O部分氧化PM中的碳颗粒（SOOT）；SOOT+O2=CO2作为SCR催化剂的前级将NO氧化成NO2，增加SCR催化剂的性能；作为POC/DPF催化剂的前级将NO氧化成NO2，提高再生温度，NO2用来氧化C颗粒；一般以金属铂和钯为催化剂，因此对燃油中的S非常敏感，容易硫中毒；12 EGR后处理器介绍PM净化技术一汽解放青岛汽车有限公司13颗粒物后处理技术-POCPOC(颗粒氧化型催化器)=Particle Oxidation Catalyst机理和效用：碳烟被在DOC中产生的NO2所氧化，必须与DOC搭配使用；前级DOC催化器氧化与柴油机本身缸内的燃烧产生NO生成NO2进入POC后， N

7、O2分子键在较低温度（250 左右 ）即可断裂，产生的氧气与被捕捉的C颗粒燃烧生成CO2；柴油机大部分的普通形式工况都能满足POC中的再生温度（ 250 500 ），从而可有效的去除PM。一汽解放青岛汽车有限公司14颗粒物后处理技术-POCPOC属于开放式结构的过滤器，以波纹状的不锈钢网膜卷制而成，废气可以从整个POC中自由穿过，部分颗粒物被捕捉到金属网膜的网眼上。POC的优点：没有堵塞的风险；完全被动再生，不需要ECU的控制，不需要额外的设备；装车尺寸小，易于布置。POC的缺点：需要含硫相对低的燃油；与DPF比转化效率低，能够捕集50%80%的PM一汽解放青岛汽车有限公司15颗粒物后处理技术

8、-DPFDPF(柴油机颗粒捕集器)=Diesel Particulate Filter原理：壁流式过滤器，依靠交替封堵载体孔进出口强迫气流通过多孔壁而实现颗粒的捕集。微粒的转化：一汽解放青岛汽车有限公司16颗粒过滤器是布置在发动机排气系统上，利用蜂窝陶瓷载体或高密度金属丝烧结毡，不断改变气流方向，从而将排气中的颗粒物截流下来。颗粒过滤器捕捉到一定量的颗粒后，会堵塞排气通道，造成排气背压上升，影响到发动机性能，需要将捕捉到的颗粒物消除掉，使排气恢复通畅，这是就是所谓的再生。再生方式一（主动再生），传感器测量排气背压，当背压上升到一定数值后，ECU控制专用喷嘴，往排气管里喷柴油，在排气管内形成燃烧

9、火焰，使DPF内部温度上升到600620度，将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。再生方式二（主动再生)，由ECU控制发动机喷油器，在气缸燃烧后期喷油，从而使排气温度升高，也使DPF内部温度上升到600620度，将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。再生方式三(主动再生），在颗粒捕捉器采用电加热方法形成高温，将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。一汽解放青岛汽车有限公司17再生方式四（被动再生），采用在燃油里加添加剂，降低颗粒燃烧的温度，使捕捉到的颗粒在发动机正常工作温度下即可燃烧成CO2排出去。DPF的再生，是需要消耗燃料或电力的，所以使用的DPF柴油机，经济性较差。燃油中加添加剂的方法目前不成熟，需要用户在柴油里加添加剂，实际操作中也有困难。DPF对燃油中的硫非常敏感，要求使用小于50ppm的柴油。这是因为燃油中的硫会在高温下形成硫酸盐，本身就是一种颗粒，造成颗粒排放升高；其次硫酸盐附着在载体涂层表面，破坏了涂层，产生有毒有害物质，阻碍气态催化反应，使再生失效，从而引起颗粒物排放超标。对于DPF由于主动再生控制复杂与对油品含硫要求高等问题，目前在国内少有应用。一汽解放青岛汽车有限公司18PM净化器的应用范围和主要特点DOC可有效降低HC和CO去除PM中的部分SOF降低PM效率可