商用柴油车高效尾气后处理系统关键技术及应用
成果信息
项目年度编号: 1900010081
限制使用: 国内
省市: 上海
中图分类号: U464.172
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2018
关键词: 柴油车 颗粒捕集器 尾气后处理系统
成果简介: 该项目属于动力领域。 该项目在国家863计划、国家自然科学基金等15项课题支持下,历经10余年“产学研用”联合攻关,针对商用柴油车尾气颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)两大主要污染物的排放控制问题,在国四阶段排放技术的基础上,攻克了净化NOx的选择性催化还原(SCR)技术、降低PM的颗粒捕集器(DPF)技术和排气后处理系统集成等关键技术,掌握了达到国五和欧VI排放标准、具备国六潜力的商用柴油车尾气后处理系统核心技术。完全自主研发了高效后处理装置,价格较同类进口产品降低40%以上,打破了国外企业垄断。项目成果如下: 自主研发了低压液体雾化效果好、分解效率高的SCR尿素溶液旋流雾化喷嘴、混合器以及空气辅助尿素泵控制器等,提高了尿素与排气的混合均匀性和Nox的转化效率。发明了价格低、毒性小、硅铝比可调的分子筛混合模板剂合成技术,突破了快速合成高水热稳定性分子筛制备技术。研发了超薄壁(3-5mil)、低热膨胀(0.2-0.5×10<sup>-6</sup>/℃)、大规格(13in) SCR蜂窝陶瓷载体,攻克了高开孔率、高强度和超薄壁蜂窝陶瓷载体平衡控制及成型模具难题。 探明了柴油车颗粒物拦截、扩散、惯性等捕集机理,建立了壁流式DPF捕集模型,优化了烧成曲线和窑温控制等工艺,成功开发出PM捕集效率≥95%的高效DPF捕集器。发明了蒸发式DPF再生喷射系统和电能加热燃烧碳颗粒装置,提高了燃油汽化效率和排气温度,减少了二次污染和热量损失;研发了低温高活性、高转化效率DOC和CDPF催化剂,以及CDPF主被动再生控制策略,实现了可靠再生。发明了非对称端面载体技术和高效全自动定量蜂窝陶瓷载体催化剂涂覆技术,有效降低排气背压20%以上。 创新性提出了基于优化规则的柴油机后处理系统设计方法,攻克了面向国六标准的后处理系统集成及封装技术。通过集成排气热管理技术,突破了柴油车低温工况下后处理装置起燃和再生难题。提出了基于油耗最低和Nox转化率最高的柴油机后处理系统协同控制技术,自主研发了控制策略和标定技术,成功开发出排放达欧VI的柴油机尾气后处理系统。建成了年产1500万升催化剂、800万升载体和100万套后处理系统总成生产线,已实现规模化生产。 授权发明专利35项、实用新型专利48项和软件著作权5项;发表论文82篇;主持和参与制定国家和行业标准20项。与国内外同类技术相比,总体技术指标达到国际先进水平,自主研发的关键技术显著促进了柴油车尾气后处理行业的科技进步。成果已应用于云内动力、上柴股份、潍柴动力、玉柴机器、一汽锡柴等国内主流柴油机企业40余种机型,市场占有率超过40%;并取得了江淮汽车、上汽集团、东风集团等整车厂的5000余款商用车整车公告,出口到英国、俄罗斯、澳大利亚等国家。近三年新增直接经济效益83.86亿元,间接经济效益61.57亿元,创汇2765万美元,经济效益显著。随着国六排放标准全面实施,该项目产品有望实现1000余亿元年产值,市场需求度高,具有国际市场竞争优势。
申报信息
相关人信息
完成单位: 同济大学 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司 昆明云内动力股份有限公司 无锡威孚环保催化剂有限公司
完成人: 楼狄明 谭丕强 王家明 杨永忠 冯家迪 刘洋 杨波 徐岘 胡志远 温任林
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
联系信息
联系单位名称: 同济大学
联系单位地址: 上海市四平路1239号
邮政编码: 200092