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1、* 重汽国六后处理系统 介绍 技术中心动力设计院 2019.3 * u重型柴油汽车排放法规 u国六后处理系统技术路线和系统架构 u重汽国六后处理器产品概况 u后处理系统结构与装配-（排气系统、SCR系统、HCI系统） u国六后处理系统保养内容 u国六后处理系统使用注意事项 主要内容 * 重型柴油汽车排放法规 重型柴油汽车排放法规 * GB17691 规定实 施时间 蓝天保 卫战规 定实施 时间 重型柴油汽车排放法规 * 国六后处理系统技术路线和系统架构 后处理系统包含以下部件： 催化转化器：DOC+SCR+ASC 颗粒捕集器：DPF 尿素供给单元、喷射单元 燃油计量单元、喷射单元 传感器：温度
2、传感器、氮氧传感器、压差传感器、PM传感器 国六后处理系统技术路线和系统架构 * SCR系统架构 国六后处理系统技术路线和系统架构 * HCI系统架构 国六后处理系统技术路线和系统架构 * （1）DOC（氧化催化器，Diesel Oxidation Catalyst）：催化氧化发动机 尾气中的HC、CO、NO等气态排放物，生成NO2和CO2。 HC氧化放热用于DPF主动再生； NO2 用于DPF的被动再生。 国六后处理系统技术路线和系统架构 贵金属为Pt、 Pd。 Pt主要用于NO氧化； Pd主要作用为热稳定性。不同 的DPF再生方式，与之匹配的DOC涂层中Pt、Pd含量与比例不相同。 * （
3、2）DPF（柴油颗粒过滤器，Diesel Particulate Filter）：壁流式结构 ，捕集排气中的碳颗粒。 l DPF载体有对称结构和非对称结构两种。 l 非对称孔设计方案（大孔进小孔出），比对称孔设计方案过滤表面积大 ，储碳储灰容积大。 国六后处理系统技术路线和系统架构 * DPF再生分被动再生和主动再生。 n被动再生：将NO在DOC中氧化为NO2， NO2比O2活跃，在250-450 C时氧化碳颗粒 。 n主动再生：实际运行工况时，排气温度达不到被动再生条件（ 排气温度250- 450 C ），需通过喷油在DOC中发生氧化反应，将排气温度提高到550C以上， 使碳燃烧氧化反应生成
4、二氧化碳。 国六后处理系统技术路线和系统架构 * (3) SCR(选择性催化还原，Selective Catalytic Reduction）： SCR系统 采用的还原剂是尿素。 尿素NH2CONH2 加 H2O 后在高温下分解成 NH3 和CO2，其工作原理是将还原剂喷 入排气管，排气中的氮氧化合物与NH3反应被还原成氮气和水。 国六后处理系统技术路线和系统架构 * nSCR涂层主要有三种：V基、Cu基、Fe基，其性能对比见下表。 SCR涂层V基Fe基Cu基 低温性能好差好 高温性能中等好中等 高温耐久性580650750 耐硫性能好中等差（500可脱硫） 低NO2 性能好差好 高NO2 性
5、能差好中等 如果将来法规对N2O和NO2有限 定 好差中等 NH3存储能力差中等好 国六后处理系统技术路线和系统架构 * 注： （1）钒基SCR在600时会微量挥发出V2O5，剧毒，对人体有害。 （2）GB 17691-20186.1.2.4规定： 国六后处理系统技术路线和系统架构 * (4)ASC(氨过滤器，Ammonia slip catalyst)：为防止氨气的泄漏， SCR催化器后有氨催化器，在这个催化器中NH3与O2反应生成氮气和水： 4NH3+ 3O2-2N2+6H2O 国六后处理系统技术路线和系统架构 * 混合器(国六新增) （1）混合器主要作用： 雾化尿素液滴，促使液滴尽可能小
6、，方便混合和容易蒸发。提高NOx的转化 效率，并减少低温下尿素沉积物的生成量。 制造涡流、湍流，使尿素喷雾液滴与排气混合更加充分，提高混合均匀性。 （2）混合器性能评价指标： * （3）混合器开发流程 * 类型MC07/MC09 箱式后处理器MC11/MC13 箱式后处理器 图示 外形尺寸 680x600x600 （长x宽x高，mm） 830x600x600 （长x宽x高，mm） 配置 载体：NGK； 涂覆：BASF 载体：NGK； 涂覆：BASF 载体：CORNING 涂覆：JM 目前匹配车型 1.T5G、C5H所有车型（MC07 ）; 2.T6、HOWO除8x4工程车所有 车型（MC09）
7、 T7、HOWO除8x4工程车所有车型（MC11、 MC13） 台架排放认证完成完成完成 整车认证已完成主销车型认证已完成主销车型认证已完成主销车型认证 1. 箱式国六后处理器（两种） 重汽国六后处理器产品概述 重汽国六后处理器产品概述 * 类型 MC11/MC13平行于车架后处 理器 MC11/MC13垂直于车架后 处理器 MC07/MC09垂直于车架后 处理器 图示 外形尺寸 773x631x631 （长x宽x高，mm） 351x735x726 （长x宽x高，mm） 351x695x726 （长x宽x高，mm） 配置 CORNING+Umicore（载体+涂层） 目前匹配车 型 C7牵引、
8、载货（MC11、 MC13） T7、HOWO 8x4工程车（ MC11、MC13） T6、HOWO 8x4工程车（ MC09） 台架排放认 证 完成 完成 完成 整车认证 已完成主销车型认证已完成主销车型认证已完成主销车型认证 2.U型国六后处理器（三种） 重汽国六后处理器产品概述 * p 后处理器内部气流走向 箱式后处理器 重汽国六后处理器产品概述 U型后处理器 * l 4个温度传感器，分别位于DOC前、DPF前 、SCR前、SCR后； DOC前排气温度传感器用于测量DOC前的 排气温度，作为可进行主动再生的判定条件 。 DPF前排气温度传感器用于监控DPF再生 时的温度，判定再生是否正常。
9、 SCR前排气温度传感器用于测量SCR前的 排气温度，控制尿素喷射特性。 SCR后排气温度传感器用于测量SCR后的 排气温度，更加准确的反应SCR的反应温度 。 n后处理器上传感器布置 后处理器上集成有4个温度传感器器、2个NOX传感器、1个PM传感器、1个压差传感 器、1个尿素喷嘴；国五只有一个SCR前排气温度传感器和SCR后氮氧传感器。 重汽国六后处理器产品概述 * SCR前氮氧传感器用于测量 发动机原排的氮氧含量。 SCR后氮氧传感器用于测量 发动机尾气的氮氧含量。 l 2个NOX传感器，分别位于DOC前和SCR后 ； 重汽国六后处理器产品概述 n 国六后处理SCR系统采用闭环控制，通过
10、 各传感器测量数据可精确的控制尿素特性。 防止尿素多喷或者少喷 * 压差传感器用于监测DPF前后压差 ，判断DPF是否堵塞或者被移除。 l1个压差传感器，取气口位于DPF前和DPF后。 重汽国六后处理器产品概述 * PM传感器用于测量尾气中的 PM颗粒物的含量，检测DPF的过滤 效率。 l1个PM传感器，位于SCR后； 重汽国六后处理器产品概述 * 附：箱式后处理传感器布置 重汽国六后处理器产品概述 * 附： U型后处理器上传感器布置-垂直车架布置 重汽国六后处理器产品概述 * 后处理系 统结构与 装配 后处理系统结构与装配 * 国六排气系统 国六排气系统由DPM排气管、金属软管、国六后处理器
11、（DOC+DPF+SCR+ASC）、 后处理器装饰罩及相关支架组成。 公告中申报的最长排气管长度（从增压器出口到后处理器入口） 箱式MC07 箱式 4300mm MC09箱式 4000mm MC11、MC13箱式 4000mm U型MC11/MC13平行于车架 4200mm MC11/MC13垂直于车架 后处理器 4200mm MC07/MC09垂直于车架 后处理器 2200mm 后处理系统结构与装配 * （1） 箱式后处理器排气系统整车布置示意图 发动机增压器 排气蝶阀 DPM排气管 金属软管 国六后处理器 后处理器+装饰罩 排气系统整车布置示意图 后处理系统结构与装配 * 发动机增压器 排
12、气蝶阀 DPM排气管 金属软管 后处理器 后处理器+装饰罩 （2） U型后处理器-平行于车架布置排气系统整车布置示意图 后处理系统结构与装配 * （3） U型后处理器-垂直与车架布置排气系统整车布置示意图 发动机增压器 排气蝶阀 DPM排气管 金属软管 后处理器 后处理器 后处理系统结构与装配 * DPM排气管 排气制动阀下游，上设有IU安装接口， 提供DPF主动再生时所需燃油。 IU模块排气制动阀 冷却水管路 燃油管 后处理系统结构与装配 * IU的安装注意事项： A）安装位置须保证干燥、无油污。 B）确保密封单元没有损坏，且密封单元只允许使 用一次，不能重复使用。 C）油管螺母的拧紧力矩为
13、（182）Nm。 检测IU油管和冷却水管的泄露方法： A）可能的泄露区域必须保证干燥、无油污。 B）启动发动机运行在中等转速下5min，然后关 闭发动机。目检是否存在任何燃油和冷却水泄露 ，若发现有任何的泄露，相应的部件必须更换； 在第一次喷射事件后目检是否存在任何燃油泄露 ，若发现有任何的泄露，相应的部件必须更换。 重汽国六排气管路安装及注意事项 * CFD仿真分析模拟 燃油均匀性和流场均匀 性。 测试结构显示温度 分布特性，基于测试结 果锁定最终方案。 后处理系统结构与装配 DPM排气管设计 * 金属软管 金属软管作用是吸收发动机的运动，防止底盘振动和热膨胀载荷通过 排气管路传送到涡轮增压
14、器。 为提高国六排气系统密封性和保温性能，金属波纹管采用威兹曼双波 纹管或威斯法利的金属软管EGT产品产品。 金属软管 后处理系统结构与装配 * 波纹管与伸缩管概念和功能差异 波纹管 优点： 补偿量变形不是通过摩擦产生的，摩 擦损失小； 气密性好。 缺点： 零件尺寸取决于需要的变形量，装配 误差的控制影响巨大； 对扭转敏感，应尽量避免波纹管承受 扭矩。 伸缩管 优点： 高柔性，补偿大的装配误差； 对扭转运动不敏感。 缺点： 依靠摩擦补偿位移量，影响耐久性， 泄漏量越来越大； 产品会出现硬化。 后处理系统结构与装配 * 运输和安装过程中注意事项 注意事项：金属波纹管中的波纹比较脆弱，在运输和安装
15、过程中应避免 磕碰。 后处理系统结构与装配 * 排气管路密封 重汽国六排气管路安装及注意事项 排气管路的连接需保证密封要求，不允许漏气（尤其是再生漏烟现象），防 止主动再生的燃油渗漏产生危险； 两排气管连接处采用互相匹配的法兰，加装密封垫，并用卡箍扎紧。 注意事项： 拧紧力矩为17Nm1Nm； 密封垫安装时，先将密封垫白色保护膜撕掉，然后将密封垫黏贴到排气管锥 形法兰端面，要求黏贴平整牢固，密封垫轴线与排气管轴线对齐； 密封垫为一次性件，拆卸时需要更换。 密封垫 * 后固定支架 上支撑板 前固定支架 销轴 固定拉带 张紧销、拉紧 销及内六角圆 柱头螺钉 箱式后处理器固定装置组成：前固定支架、后
16、固定支架、上支撑板、销轴、 固定拉带、张紧销、拉紧销、内六角圆柱头螺钉等。 n 箱式后处理器固定安装 后处理器及装饰罩安装 后处理系统结构与装配 * 备注： 1）内六角圆柱头紧固螺钉拧紧力矩为80 5 Nm,每5000km进行复紧。 2）在后处理本体上设有吊装吊耳，可用于售后后处理器的拆装。 吊耳 内六角 圆柱头 螺钉 后处理系统结构与装配 * 箱式后处理器装饰罩支架和装饰罩的安装 装饰罩支架采用整体笼式结构，上端通过四颗螺栓与上支撑板连接，下 端通过2颗螺栓与装饰罩下支架连接，中间通过两颗螺栓连接。 螺栓 螺栓 后处理系统结构与装配 * （2）后处理器固定装置组成：前托架、后托架、垫板、销轴、固定拉带、张紧销、 拉紧销、内六角圆螺栓等。 后托架 前托架 拉紧销 固定拉带 垫板 张紧销 内六角螺栓 销轴 n U型后处理器-平行于车架布置安装 （1）设计原则： 固定方式采用托架+拉带的形式。后处理器先与固定装置分装，然后整体安装到 车架。
