2013年第3期废气净化
国外内燃机
发动机排气后处理技术
【日】柴田正仁山田岳
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摘要；回顾了汽油机和柴油机的排放控制技术，以及催化转化系统应用的历史。介绍了氧化催化转化器、三效催化转化器、荣油颗粒过滤器（DPF)及选择性催化还原（SCR)装置的工作原理，并解释了当前汽车所采用的催化转化系统。对近年来后处理技术的各种改进作了相关介绍，如带涂层的三效催化转化器，在荣油机氧化催化转化器中应用靶、铜系SCR，以及SCR-DPF等。对发动机技术的发展方向，以及未来通用的全球统一试验循环电作了探讨。
关键词：后处理系统催化转化器
柴油颗粒过滤器
选择性催化还原
降氨氧化物
1排放法规和催化转化系统
在竞相开发高效率（即高比功率）、低燃油耗发动机的同时，在过去的35年中，研究人员还必须为满足排放法规的要求而研发各种减排技术。已有报告指出，发动机排气中的氮氧化物（NO,)和碳氢化合物(HC)在空气中会因光化学反应而生成氧化剂。针对汽油机，日本和美国都从1975年起制定了上述成分的排放法规限值"。即便是柴油机，也在同一年中制定了关于碳烟、HC和NO，的排放浓度限值。
图1表示近年来配装汽油机的乘用车NO，排放法规限值变化。虽说日本、美国，以及欧洲各国的排放试验循环有所差异，但从20世纪90年代后期起，发达国家出台的此类排放法规都迅速收紧了限值。图2是大型柴油车的NO，法规限值变化。目前，在欧洲国家，虽然法规的强化略显缓和，但整个欧洲地区已随着排放试验循环的统一，将在21世纪 10年代中期实施基本相同的法规限值。图3是大型柴油车颗粒(PM)排放法规限值（按注册基本年份）的变化。近10年来，各地区都大幅收紧了排放法规
0.6 0.5
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0.4
■美国联邦
美国加利福尼亚州
美国第2阶段第5级标“欧量
准，低排放车2，超低排放车2
品月本
欧5法规
日本后新长期排放法规
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年份
乘用车的NO，排放法规限值变化[2} 图1
万方数据
限值，为此，柴油车已开始正式采用氧化催化转化器(DOC)、柴油颗粒过滤器（DPF)，以及尿素选择性催化还原(SCR)装置等后处理系统。
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美国联邦
·美国加利福尼亚州
欧盟口本
美国2010年法规
歌6法规首本2016 年法规
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年份
图2大型柴油车的NO,排放法规限值变化[3
0.30
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0.05
■美国联邦
·美国加利福尼亚州
欧盟口日本
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山且本2005年法规美国2007年法规
美国2010年法规欧6法规
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02060000020106661
年份
图3大型荣油车的PM排放法规限值变化[]
催化转化器的功能和类型 2
2.1用于汽油机的催化转化器
利用化学反应的原理，同时处理由汽油机产生的HC、一氧化碳(CO)和NO,3种有害成分是非常