柴油机高效后处理系统关键技术开发及产业化
成果信息
项目年度编号: 1900070402
限制使用: 国内
省市: 山东
中图分类号: U464.172
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2019
关键词: 柴油机 大气污染治理 汽车
成果简介: 据环保部《中国机动车环境管理年报(2018)》,柴油车的保有量占汽车总保有量的10.2%,但其排放的NOx接近汽车排放总量的70%,PM超过90%,因此柴油机的排放控制是大气污染治理攻坚战的主要目标。降低柴油机排放高效后处理技术是关键,项目开展初期,由于中国排放法规比起发达国家相对滞后,后处理技术均先在发达国家研发成功并应用,中国后处理技术研发起步晚,研究基础薄弱,核心技术差距大,致使后处理关键技术被国外公司掌控。 该项目集中了国内后处理技术研发的优势资源,在国家863计划等国家和省部级项目的指导下,攻克了柴油机后处理技术的一系列难题,取得的创新成果如下: 1、揭示了尿素蒸发分解过程中的化学反应机理和热量传递规律,构建了基于化学反应动力学及流固耦合换热的尿素结晶仿真模型,实现了对尿素结晶的定量、精确位置预测。提出了“结晶能量因子”的概念,作为尿素结晶风险评估的参数用来指导开发设计,发明了双旋流高效SCR混合器,解决了高效SCR应用中的尿素结晶难题。发明了消音孔板与蜂窝载体耦合的阻抗复合型消音管路,拓展了SCR催化器的消声功能。项目产品高风险工况尿素结晶量和降噪指标优于国外产品。 2、开发了低温活性突出、NO氧化能力优异的新型DOC涂层技术,通过Pt/Pd双金属比例分区涂覆,实现了贵金属减量化。优化了CDPF分区可控涂覆工艺,实现了低背压高捕集率CDPF的批产。开发了快速分子筛材料制备和高效的铜负载技术,催化剂低温活性和氨存储性能指标优于国际同行水平。 3、开发了基于模型的尿素喷射控制策略和SCR自适应控制策略,提高了系统瞬态响应性和排放耐久性。揭示了后处理系统中DOC、CDPF和SCR之间的传热和传质规律,开发了智能低温CDPF再生技术和后处理系统一体化协同控制技术,提高了后处理系统低温性能和环境适应性。匹配的柴油机产品率先通过VCA欧VI排放认证、中国国六b排放认证和IMOⅢ排放认证,并完成了满足美国EPA4排放的检测,为排放升级提供可行的技术途径。 4、提出了后处理系统排放劣化算法,从后处理系统的失效机理出发,探明了影响后处理总成可靠性的核心因素,建立了后处理系统综合评价试验平台及规范流程,提升了后处理系统的可靠性及排放耐久性。 项目授权专利49项,其中发明专利37项,主持和参与制定国家和行业标准10项,专家评价意见认为,该项目总体技术居国际先进水平。近三年搭载该项目产品的发动机实现销售收入750.2亿元,利润134.9亿元,按照贡献率15%计算,该项目实现销售收入112.5亿元,利润20.2亿元,经济效益显著,同时为节能减排国家战略的实施做出了巨大贡献。 项目开发的后处理产品已广泛应用于机动车和船舶等领域,满足了国产柴油机从国四到国六的排放控制技术需求,是最严格的排放法规(国六)得以实施的重要保证。2018年3月28日,《凤凰卫视》对潍柴WP10H欧VI动力总成挺进香港市场进行了专题报道,实现了中国动力与世界前沿技术的并跑,标志着中国自主品牌柴油机产品首次进入全球高端市场。
申报信息
推荐部门: 潍坊市科学技术局
计划名称: 863
相关人信息
完成单位: 潍柴动力股份有限公司 山东大学 无锡威孚环保催化剂有限公司 潍柴动力空气净化科技有限公司
完成人: 王意宝 白书战 韩峰 王刚 张晓丽 张军 王东升 李建文 栗明 王奉双 张建华 褚国良
行业及专利信息
应用行业名称: 汽车制造
应用行业码: 372
转让信息
投资信息
推广信息
推广情况说明: 项目开发的后处理产品已广泛应用于牵引车、载货车、客车、船用发电等领域,满足了国产柴油机从国四到国六各阶段的排放控制技术需求,是当今国际上最严格的排放法规(国六)得以实施的重要保证,为我国产业升级、节能减排、国防建设做出了巨大贡献。支撑了自主品牌柴油机产品进入美国、法国等发达国家市场。
联系信息
联系单位名称: 潍柴动力股份有限公司
联系单位地址: 山东省潍坊市民生东街26号
邮政编码: 261001