你好, 網站地圖
卡車之家,商用車互動服務平臺 全國
選擇地區
全國 北京 河北 江蘇 浙江 山東 河南 廣東 上海 四川 重慶 山西
掃碼下載APP

微信掃一掃下載詳情

關注微信

微信掃一掃關注詳情

輕卡 重卡 微車 牽引車 載貨車 自卸車 皮卡 掛車 專用車 總成/配件 電動車
卡車之家
您的當前位置:首頁 > 評測與技術 > 技術分析

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

【卡車之家 原創】老話說得好,知其然更要知其所以然。在閱讀之前《知其所以然 EGR如何降低氮氧化物含量?》文章后,想必卡友對EGR系統已經有了一個大致的了解,其主要通過降低氣缸內溫度和氧的含量來抑制氮氧化物的形成,以達到減排的目的。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

但除了EGR系統,后處理當中還有另一重要的組成部分——SCR(選擇性催化還原)系統,也是基于降低氮氧化物含量的目的而生。雖然同EGR一樣都在降低尾氣中的氮氧化物含量,但SCR系統工作的原理與其是截然不同的。EGR系統是缸內作業,而SCR系統則是缸外。

● 選擇性催化還原 工作原理并不復雜

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
SCR系統結構示意圖

一般情況下,EGR系統是在氣缸內破壞氮氧化物生成的反應條件,從而降低氮氧化物的含量,它充當著一個“預防針”的角色。而SCR系統則是在氮氧化物已經生成的時候去消滅它,充當“手術刀”。其化學反應式如下:

·(NH2)2CO(尿素) + H20 → CO2 + 2NH3 (2次污染)

·4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H20

·2NO2 + 2NO + 4NH3 → 4N2 + 6H20

從化學式力我們可以直觀的看出,我們平時向尿素罐內加注的尿素并沒有直接參與反應,而是與水先反應分解為二氧化碳和氨氣,氨氣進一步與氮氧化物反應生成無害的氮氣與水。

● SCR系統工作第一步:尿素水解

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
用于盛裝尿素的尿素罐

尿素水解的過程是由發動機行車電腦感知工況后,將所需尿素噴射量報告給定量給料單元模塊,這個高精度的單元在通過微處理器驅動尿素泵工作,將所需尿素噴入排氣管內。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
尿素驅動泵

簡單地說,就是發動機電腦告訴了定量給料裝置要噴多少尿素,定量給料裝置再將尿素噴入排氣管內,以國五階段來講,車輛消耗100L燃油的同時也會消耗大約7-12L的尿素。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?兩種驅動形式的尿素罐

而尿素的供給方式分為電驅和氣驅,電驅依靠電動泵來驅動尿素噴射,而氣驅目前多用于解放動力發動機,依靠干燥罐內的高壓空氣,驅動尿素噴射,相較電驅來說故障率更低。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
尿素加熱裝置

除此之外,尿素噴射還需要額外的裝置來輔助工作。考慮到32.5%理想濃度下的尿素在-11°以下環境會結晶,像這樣的低溫環境在北方城市很普遍,所以,在尿素罐當中還會配備加熱裝置以確保尿素能夠正常輸送。

● SCR系統工作第二步:催化還原反應

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?后處理常見載體

尿素成功被分解為氨氣之后,氨氣才正式開始正式與氮氧化物做“斗爭”。首先,為了反應使更加充分,讓反應物接觸的面積更大,氨氣首先會通過擴散裝置,以最大的反應面積分布在載體之上。(反應溫度要求一般在200°以上)

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?后處理常見載體

而目前汽車的后處理一般使用TiO2為載體,以V2O5為主要活性成份,以WO3、MoO3為抗氧化、抗毒化輔助成份,當然化學式可能不太好理解,但你只要知道這玩意換一個挺貴的就夠了。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
反應物在載體中的主要形態

在載體的表面,主要會出現兩種反應:首先是4份一氧化氮4份氨氣加上1份氧氣的反應;其次是2份二氧化氮2份一氧化氮加上4份氨氣的反應。兩種反應的反應物雖然略有差別,但生成物同樣都是無害的氮氣和水。據測定,目前的汽車后處理當中依靠SCR系統,其氮氧化物的轉化率可在60%以上。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
康明斯氮氧傳感器

同時,在SCR系統的出口,還會配有額外的氮氧化物傳感器一監測SCR系統的工作狀態以及氮氧化物排放是否合格,如果傳感器檢測到異常,就會對發動機限扭。

● SCR系統日常使用養護注意事項

1、尿素

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

卡友在日常添加尿素時,盡量選擇可靠品牌的尿素。劣質尿素不僅雜質含量高,容易堵塞噴嘴,其濃度如果不夠,還會影響SCR系統的工作效率。(悄悄告訴你,卡家商城的可蘭素不僅便宜,而且質量信得過!購買鏈接在這里→《卡家商城可蘭素》)

2、燃油

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

使用品質不達標的高硫燃油會使SCR系統內生成硫化銨,并附著在催化器載體的表面,降低反應效率(尤其在低溫的情況之下),嚴重時會讓催化劑中毒,所以卡友們盡量選擇在有保障的正規加油站加油。

3、低溫

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

在北方寒冷的冬季,部分卡友在剛啟動車時會出現報排放故障碼的現象,這有可能是因為尿素在低溫下發生了結晶現象,導致管路堵塞。而國四以后的車輛帶有預加熱功能,只需等待其預熱一段時間,再次啟動發動機就好了,卡友大可不必擔心。

● 卡家提醒

雖然SCR系統價格昂貴而且有時會比較嬌氣,但包括SCR在內的每一段車輛的后處理裝置對于環境都有著積極的影響作用,對污染整治有著極其重要的意義,還請各位卡友愛護后處理系統,不要貪圖蠅頭小利,盡量使用合格的尿素和燃油。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

在此卡車之家提醒那些喜歡屏蔽后處理的卡友,擅自改動車輛后處理面臨的將是高額的罰款與車輛修理費,切勿撿了芝麻、丟了西瓜。(文/蔡仕琪)

  • 分享:
條網友評論
我要評論 意見反饋
微信推出理财平台