說到尿素,其實很多人都不陌生,不就是化肥的一種,而且是特别辣眼睛的那種。可是當你第一次聽到卡車也要加尿素,是不是跟我一樣,也是一臉疑惑。那麼卡車為什麼要加尿素,這種尿素和我們地裡用的化肥是一樣的嗎?
由于柴油和汽油中的成分不同,柴油機的主要污染物是PM和NOx ,CO和HC能夠達到目前排放要求。高溫富氧環境下會産生大量 NOx,PM顆粒物會減少;低溫燃燒不充分環境下,PM産生會增加,但 NOx會減少。在國四國五的柴油機排放中系統中,NOx化合物和PM顆粒物像一對孿生兄弟一樣,一個增多,一個就會減少。所以為了達到排放标準,柴油機會采用兩種技術路線。一種是通過燃油噴射系統優化(高壓共軌、單體泵)和噴油提前正時以降低顆粒物(在機内減少PM優化發動機功率),再使用SCR技術降低因燃燒優化而産生的NOx排放(在排氣中添加尿素處理降低NOx),這種方式一般會用在馬力較大的發動機上,比如重卡都是用這種方式;另一種是通過EGR廢氣再循環技術降低排放中NOx(在發動機機内處理降低NOx),再用顆粒捕集器(DPF/POC後處理技術)捕集因使用EGR而略有增加的顆粒物,從而達到同時降低NOx和PM的效果,這種在輕卡上運用的比較多。車用尿素就是為了配合第一種排放技術路線而生的。
尿素水溶液并不能和排氣中的氮氧化物(NOx)産生反應,而真正産生反應的是尿素水溶液在大概200℃以上時揮發出來的氨氣(NH3)。反應分兩步進行,第一步:熱分解反應尿素噴入高溫排氣後分解為氨和二氧化碳(>200℃) CO(NH2)2 H2O → 2NH3 CO2 第二步:還原反應4NH3 4NO O2 -> 4N2 6H20 (A) 4NH3 4NO2 -> 4N2 6H20 O2 (B) 由于氨氣不太好儲存而且存儲的費用較高,所以采用尿素水溶液的方式也算是一種無奈之舉吧!現在一汽解放據說已經成功開發了固态氨技術,隻是還沒有大規模的應用。還有一點值得指出的是其實氨氣(NH3)對環境也是有害的,隻是不是那麼嚴重 罷了,所以在國六的技術裡,會采用ASC(氨逃逸技術)來收集多餘的氨氣。
車用尿素有哪些特點呢?1.要滿足32.5%的要求,由于我國南北跨度比較大,冬季很多地方往往比較冷,科研人員發現尿素水溶液在32.5%濃度的時候,冰點最低,可以達到-11℃,濃度過高過低都會導緻冰點升高,因此32.5%濃度的車用尿素水溶液就變成國标了 2.尿素水溶液的純度要求非常高,一是由于尿素噴射系統是非常細小和精密的部件,有雜質會導緻噴射系統堵塞;二是SCR的催化部件上有一些非常重要且昂貴的金屬塗層,這些金屬塗層對重金屬是非常敏感的,如果碰到這些物質,就會導緻催化器中毒,降低SCR的催化效率,造成發動機限扭 。
家用尿素的雜質含量是非常大的,而且裡邊有很多重金屬物質,車用尿素水溶液是非常特殊的尿素,跟我們普通的尿素差别很大,家用尿素是不能用在車上的。還有一些司機師傅為了省錢,會在尿素裡邊兌水,我們要知道開發尿素噴射系統的人是按照32.5%尿素水溶液來标定電腦數據的,尿素溶液過稀會造成同樣噴了這麼多尿素,但是揮發的氨氣較少,排放不達标,同時由于水分過多,SCR催化器會過早堵塞,甚至造成排氣管整個報廢;同時尿素水溶液濃度過大會造成揮發出的氨氣過多,污染大氣,同時會造成後處理噴射系統和排氣管反複結晶堵塞。還有一個概念就是尿素系統工作正常,發動機就會相對比較省油, 所以車用尿素還是加質量好一點兒的,大概車用尿素的消耗是燃油的3%~5%。
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