隨著對內燃機低排放的要求不斷嚴格，能兼顧動力性、經濟性、排放性的內燃機越來越複雜，成本急劇上升。因此，世界各國都先後開發排氣後處理技術，在不影響或者少影響內燃機其他性能的同時，降低最終向大氣環境的排放。
基本介紹
- 中文名：排氣後處理技術
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背景
隨著對內燃機低排放的要求不斷嚴格，能兼顧動力性、經濟性、排放性的內燃機越來越複雜，成本急劇上升。因此，世界各國都先後開發排氣後處理技術，在不影響或者少影響內燃機其他性能的同時，降低最終向大氣環境的排放。
現狀
現在最成功的排氣後處理裝置是汽油機用的三效催化轉化器（Three-Way Catalitic Converter，TWC）。它能在化學計量比為1下使車用汽油機的CO、HC和氮氧化物排放量削減80%~90%。旨在降低柴油機PM排放的顆粒物捕集器（Diesel Particulate Trap，DPT）或者顆粒物濾清器（Diesel Particulate Filter，DPF）可降低車用柴油機PM排放量50%~80%。
種類
汽油機排氣後處理技術
汽油機排氣後處理技術主要包括熱反應器、催化轉化器、HC捕集器，其中催化轉化器又可以分為氧化性、還原性、氧化還原（三效）型以及稀燃型，目前單純還原型的催化劑已很少用。
（1）熱反應器：處理對象為CO和HC。隨著三效催化器的普及，20世紀90年代開始生產的新車已不採用熱反應器。由於機車的排氣後處理裝置要求結構簡單和成本低廉，並且機車的主要排放污染物是CO和HC，因而熱反應器在機車上仍得到較多的套用。
（2）氧化催化器：處理對象為CO和HC，對NOx基本無淨化效果。目前用於機車。
（3）三效催化劑：同時淨化CO、HC和NOx。當混合氣濃度正好是化學計量比時，CO和HC與NOx三種有害成分互為氧化劑和還原劑，生成無害的CO2、H2O和N2。它已成為汽油機最主要的排氣淨化技術。
（4）稀燃催化器：稀燃汽油機大部分工況都在過稀狀態下工作，一般三效催化器無法使用。隨著稀燃缸內直噴汽油機在20世紀90年代後期開始產品化，稀燃催化器得到了實際套用。但它對燃油硫含量要求很嚴；同時，稀燃發動機需要每隔一定時間多噴油過濃燃燒並推遲點火時間，以產生大量未燃HC，使催化劑再生。隨著排放法規加嚴，再生的頻度也不斷提高，使原本由稀燃和缸內直噴技術得到的節油效果不斷降低，由此導致稀燃GDI發動機套用受到阻礙。
柴油機排氣後處理技術
後處理技術正式用於柴油機是從歐Ⅳ排放階段開始的，主要技術路線有SCR和DPF兩種，因各國法規、油品和關注的性能指標（如油耗、PM、NOx）等具體情況不同，採取的技術路線也不同。採用SCR（Selective Catalytic Reduction,選擇性催化還原）技術路線時，通過機內淨化技術PM可降至法規要求，但NOx排放會顯著增高，依靠高效的SCR後處理系統將NOx降至法規標準水平。
另外，SCR系統對柴油含硫量的要求較低且可顯著節省燃油費用。採用DPF（Diesel Particulate Filter，顆粒物濾清器）技術路線時，通過機內用冷卻EGR降低NOx，這時PM會有明顯升高，然後用DPF降低PM排放。DPF系統的複雜程度和成本低於SCR技術路線。
