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c罗效力曼联的时间:知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

曼联曼城 www.oadhag.com.cn 【卡车之家 原创】老话说得好,知其然更要知其所以然。在阅读之前《知其所以然 EGR如何降低氮氧化物含量?》文章后,想必卡友对EGR系统已经有了一个大致的了解,其主要通过降低气缸内温度和氧的含量来抑制氮氧化物的形成,以达到减排的目的。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?

但除了EGR系统,后处理当中还有另一重要的组成部分——SCR(选择性催化还原)系统,也是基于降低氮氧化物含量的目的而生。虽然同EGR一样都在降低尾气中的氮氧化物含量,但SCR系统工作的原理与其是截然不同的。EGR系统是缸内作业,而SCR系统则是缸外。

● 选择性催化还原 工作原理并不复杂

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
SCR系统结构示意图

一般情况下,EGR系统是在气缸内破坏氮氧化物生成的反应条件,从而降低氮氧化物的含量,它充当着一个“预防针”的角色。而SCR系统则是在氮氧化物已经生成的时候去消灭它,充当“手术刀”。其化学反应式如下:

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

·4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H20

·2NO2 + 2NO + 4NH3 → 4N2 + 6H20

从化学式力我们可以直观的看出,我们平时向尿素罐内加注的尿素并没有直接参与反应,而是与水先反应分解为二氧化碳和氨气,氨气进一步与氮氧化物反应生成无害的氮气与水。

● SCR系统工作第一步:尿素水解

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
用于盛装尿素的尿素罐

尿素水解的过程是由发动机行车电脑感知工况后,将所需尿素喷射量报告给定量给料单元???,这个高精度的单元在通过微处理器驱动尿素泵工作,将所需尿素喷入排气管内。

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尿素驱动泵

简单地说,就是发动机电脑告诉了定量给料装置要喷多少尿素,定量给料装置再将尿素喷入排气管内,以国五阶段来讲,车辆消耗100L燃油的同时也会消耗大约7-12L的尿素。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?两种驱动形式的尿素罐

而尿素的供给方式分为电驱和气驱,电驱依靠电动泵来驱动尿素喷射,而气驱目前多用于解放动力发动机,依靠干燥罐内的高压空气,驱动尿素喷射,相较电驱来说故障率更低。

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尿素加热装置

除此之外,尿素喷射还需要额外的装置来辅助工作??悸堑?2.5%理想浓度下的尿素在-11°以下环境会结晶,像这样的低温环境在北方城市很普遍,所以,在尿素罐当中还会配备加热装置以确保尿素能够正常输送。

● SCR系统工作第二步:催化还原反应

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?后处理常见载体

尿素成功被分解为氨气之后,氨气才正式开始正式与氮氧化物做“斗争”。首先,为了反应使更加充分,让反应物接触的面积更大,氨气首先会通过扩散装置,以最大的反应面积分布在载体之上。(反应温度要求一般在200°以上)

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?后处理常见载体

而目前汽车的后处理一般使用TiO2为载体,以V2O5为主要活性成份,以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份,当然化学式可能不太好理解,但你只要知道这玩意换一个挺贵的就够了。

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反应物在载体中的主要形态

在载体的表面,主要会出现两种反应:首先是4份一氧化氮4份氨气加上1份氧气的反应;其次是2份二氧化氮2份一氧化氮加上4份氨气的反应。两种反应的反应物虽然略有差别,但生成物同样都是无害的氮气和水。据测定,目前的汽车后处理当中依靠SCR系统,其氮氧化物的转化率可在60%以上。

知其所以然 SCR如何降低氮氧化物排放?
康明斯氮氧传感器

同时,在SCR系统的出口,还会配有额外的氮氧化物传感器一监测SCR系统的工作状态以及氮氧化物排放是否合格,如果传感器检测到异常,就会对发动机限扭。

● SCR系统日常使用养护注意事项

1、尿素

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卡友在日常添加尿素时,尽量选择可靠品牌的尿素。劣质尿素不仅杂质含量高,容易堵塞喷嘴,其浓度如果不够,还会影响SCR系统的工作效率。(悄悄告诉你,卡家商城的可兰素不仅便宜,而且质量信得过!购买链接在这里→《卡家商城可兰素》)

2、燃油

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使用品质不达标的高硫燃油会使SCR系统内生成硫化铵,并附着在催化器载体的表面,降低反应效率(尤其在低温的情况之下),严重时会让催化剂中毒,所以卡友们尽量选择在有保障的正规加油站加油。

3、低温

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在北方寒冷的冬季,部分卡友在刚启动车时会出现报排放故障码的现象,这有可能是因为尿素在低温下发生了结晶现象,导致管路堵塞。而国四以后的车辆带有预加热功能,只需等待其预热一段时间,再次启动发动机就好了,卡友大可不必担心。

● 卡家提醒

虽然SCR系统价格昂贵而且有时会比较娇气,但包括SCR在内的每一段车辆的后处理装置对于环境都有着积极的影响作用,对污染整治有着极其重要的意义,还请各位卡友爱护后处理系统,不要贪图蝇头小利,尽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?

在此卡车之家提醒那些喜欢屏蔽后处理的卡友,擅自改动车辆后处理面临的将是高额的??钣氤盗拘蘩矸?,切勿捡了芝麻、丢了西瓜。(文/蔡仕琪)

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