產(chǎn)品詳情
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柴油機(jī)以其高壓縮比而具有比汽油機(jī)更高的燃油效率,由于它具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、耐久性而廣泛應(yīng)用于客貨車(chē)上。柴油車(chē)的HC、CO、CO2排放量比汽油車(chē)低,并能夠作為生物柴油等新能源的使用平臺(tái),因此柴油車(chē)應(yīng)用前景非常好。但是柴油車(chē)排放的NOx(氮氧化物)和PM(顆粒物)遠(yuǎn)高于汽油車(chē),且無(wú)法像汽油車(chē)那樣使用三效催化劑而達(dá)到國(guó)Ⅳ排放,制約著柴油機(jī)的發(fā)展。
NOx可形成有毒的光化學(xué)煙霧和具有腐蝕作用的酸雨,硫氧化物和氮氧化物正是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì),當(dāng)前酸雨的防控形勢(shì)比較嚴(yán)峻,而氮氧化物是這一階段的防控重點(diǎn)。
PM(顆粒物)對(duì)人體呼吸系統(tǒng)有極大的危害,可引起慢性肺病或致癌。PM組分主要由固態(tài)碳煙、可溶性有機(jī)物、硫酸鹽三部分組成。其排放顆粒中的可溶性有機(jī)物具有誘變作用,90%以上是致癌物質(zhì)。除此之外,PM還可導(dǎo)致人體患慢性肺病。由于柴油機(jī)排放顆粒的粒徑較小,統(tǒng)計(jì)資料表明90%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))以上的顆粒小于lμm,這些顆粒懸浮于空氣中停留時(shí)間很長(zhǎng),這樣就增加了接觸人體的機(jī)會(huì),也增加了顆粒在大氣中參與其它化學(xué)反應(yīng)的機(jī)會(huì)。細(xì)顆粒是造成灰霾天氣的主要原因,由于機(jī)動(dòng)車(chē)保有量迅速增長(zhǎng),導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)排放迅速增加,空氣中PM2.5這種細(xì)顆粒的累積就越來(lái)越多,由此造成灰霾天氣比較頻繁。
因此柴油機(jī)NOx和顆粒排放對(duì)人類(lèi)健康及大氣環(huán)境具有不容低估的危害作用,限制著柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展。世界各國(guó)都致力于減少柴油機(jī)NOx和PM排放的研究,其途徑有提高燃油品質(zhì)、實(shí)行機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)和尾氣后處理技術(shù)。但是大量的試驗(yàn)研究]證明僅依靠機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)同時(shí)降低NOx和PM的排放量到符合排放法規(guī)的要求已經(jīng)變得越來(lái)越困難,而且導(dǎo)致生產(chǎn)和使用成本明顯升高。因此柴油機(jī)內(nèi)凈化處理的同時(shí)輔助以尾氣后處理技術(shù)來(lái)控制柴油機(jī)有害物質(zhì)的排放成為柴油機(jī)未來(lái)的發(fā)展方向。
根據(jù)汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),當(dāng)前主要有兩條尾氣后處理技術(shù)路線:其一是EGR+DPF/DOC(廢氣再循環(huán)系統(tǒng)+顆粒捕集器/氧化型催化轉(zhuǎn)化器)路線,即先通過(guò)廢氣再循環(huán)降低燃燒過(guò)程中NOx的生成量,再通過(guò)顆粒捕集器捕集因采用EGR技術(shù)而略有增加的顆粒物,同時(shí)使用氧化型催化轉(zhuǎn)化器定期再生顆粒捕集器;其二是優(yōu)化燃燒+SCR路線,即是先通過(guò)優(yōu)化燃燒降低顆粒物排放,同時(shí)允許NOx生成量有所增加,然后通過(guò)選擇性催化還原技術(shù)來(lái)降低因優(yōu)化燃燒而產(chǎn)生的NOx排放量,從而達(dá)到同時(shí)降低NOx和PM的效果。
目前,我國(guó)重型柴油車(chē)在物流及客運(yùn)中所占比例逐年上升,其使用經(jīng)濟(jì)性比歐洲高5%~10%。SCR技術(shù)比EGR技術(shù)節(jié)油5%-7%,因此從經(jīng)濟(jì)節(jié)能角度看,SCR技術(shù)是適合我國(guó)國(guó)情的重型柴油機(jī)節(jié)能減排技術(shù)路線。
從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)來(lái)看,公交、環(huán)衛(wèi)、郵政等部門(mén)使用的重型壓燃式柴油機(jī)動(dòng)車(chē)輛要達(dá)到國(guó)Ⅳ排放,改造發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)比較困難,全球各大汽車(chē)生產(chǎn)公司紛紛把目光投向具有巨大開(kāi)發(fā)潛力的選擇性催化還原技術(shù)(SCR,Selective Catalytic Reduction)進(jìn)行煙氣脫硝后處理來(lái)滿足第Ⅳ階段排放的要求,所用的還原劑主要為尿素溶液。選擇性催化還原技術(shù)SCR的原理為:車(chē)用尿素溶液存放于容量為100L的專(zhuān)門(mén)儲(chǔ)存罐,用壓縮空氣將尿素溶液噴灑向熱的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣(約300℃-500℃,滿足了還原反應(yīng)條件),該溶液氣化后產(chǎn)生還原效率高的氨氣,氨氣與尾氣的NOx在SCR催化器中反應(yīng),轉(zhuǎn)化為無(wú)害的水蒸汽和N2,同時(shí)吸收了有害的煙氣顆粒。
使用車(chē)用尿素對(duì)汽車(chē)的好處
車(chē)用尿素溶液最基本的功能是將汽車(chē)尾氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化成無(wú)害的氮?dú)夂退?,?jié)能又環(huán)保使您的愛(ài)車(chē)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
通過(guò)SCR系統(tǒng)的智能控制,當(dāng)存儲(chǔ)罐內(nèi)尿素溶液不足的時(shí)候,汽車(chē)會(huì)啟動(dòng)不起來(lái),為了保證車(chē)輛的正常行駛,應(yīng)備有充足的尿素溶液。
此外選用不同品質(zhì)的尿素溶液,對(duì)車(chē)輛的保養(yǎng)也是不同的。當(dāng)選用的尿素溶液純度不夠,有顆粒物、重金屬離子等雜質(zhì)存在的時(shí)候,會(huì)對(duì)車(chē)輛SCR系統(tǒng)的噴嘴、過(guò)濾器等零部件造成嚴(yán)重?fù)p害,帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。低品質(zhì)的尿素溶液如果化學(xué)成分不高,存在重金屬及其他化學(xué)成分的時(shí)候,會(huì)與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)降低尾氣轉(zhuǎn)化效果,甚至失去作用。因此,在選用尿素溶液的時(shí)候應(yīng)盡量選用高品質(zhì)的產(chǎn)品,以控制車(chē)輛的保養(yǎng)成本。
使用車(chē)用尿素的注意事項(xiàng)
添加車(chē)用尿素應(yīng)該注意的問(wèn)題有:尿素的存儲(chǔ)量、尿素的質(zhì)量和尿素的使用量。一般尿素的存儲(chǔ)灌有30L-100L不等,尿素的使用量一般為車(chē)用燃油的5%,也就是50L的尿素溶液可以行駛3000公里而不用加注。此時(shí)車(chē)主往往需要隨車(chē)攜帶5L-20L不等的輕便裝尿素溶液,以備緊急加注。若車(chē)用尿素溶液在低于-11℃作業(yè)時(shí),需采取保溫措施。
車(chē)用尿素的貯存
為了防止包裝材料污染車(chē)用尿素溶液而對(duì)SCR造成不利影響,貯存容器所使用的材料與車(chē)用尿素溶液應(yīng)具有良好的兼容性,不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生雜質(zhì)遷移,建議使用符合ISO22241-3中推薦的材料,如奧氏合金、不含添加劑的聚四氟乙烯、不含添加劑的聚乙烯和不含添加劑的聚丙烯等。
由于陽(yáng)光直射造成局部過(guò)熱,或溫度長(zhǎng)期高于25℃會(huì)使尿素分解或使水分蒸發(fā),引起車(chē)用尿素溶液變質(zhì),因此要求不高于25℃避光保存。
尿素溶液凝固時(shí)體積比液態(tài)時(shí)增加了7%,因此要求低溫使用時(shí)包裝物應(yīng)該留有足夠的空間。
適用于所有SCR排放系統(tǒng)的國(guó)四國(guó)五車(chē)輛。
通過(guò)車(chē)載自動(dòng)診斷系統(tǒng)(OBDⅡ)是可以監(jiān)測(cè)車(chē)輛是否使用車(chē)用尿素的。通過(guò)后處理系統(tǒng)的氮氧化物傳感器監(jiān)測(cè)尾氣中氮氧化物的含量,若尾氣中氮氧化物含量超過(guò)限值,ECU將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩進(jìn)行限制,強(qiáng)制車(chē)輛使用者添加尿素。
車(chē)用尿素產(chǎn)業(yè)將形成作為SCR系統(tǒng)的還原劑,車(chē)用尿素溶液現(xiàn)已成為新興產(chǎn)業(yè)。在歐洲、美國(guó)等地區(qū),車(chē)用尿素溶液已經(jīng)擁有完整的產(chǎn)供銷(xiāo)體系,且擁有完整成熟的技術(shù)及應(yīng)用規(guī)范。隨著實(shí)施國(guó)Ⅳ排放的臨近,車(chē)用尿素的市場(chǎng)也將逐步打開(kāi)。據(jù)了解,車(chē)用尿素溶液的消耗量約為車(chē)輛柴油消耗量的5%??梢栽O(shè)想,今后車(chē)用尿素溶液的使用量將會(huì)逐年增加。秦建認(rèn)為,國(guó)內(nèi)在車(chē)用尿素溶液標(biāo)準(zhǔn)的推廣上還有兩方面問(wèn)題亟待解決。首先,急需對(duì)消費(fèi)者普及車(chē)用尿素的相關(guān)知識(shí),使得消費(fèi)者對(duì)于車(chē)用尿素溶液正確認(rèn)識(shí),避免產(chǎn)生抵觸情緒;其次,在車(chē)用尿素溶液的生產(chǎn)和使用上,政府需要進(jìn)行大力監(jiān)督?!皶?huì)者不難,難者不會(huì)”概括了車(chē)用尿素溶液的生產(chǎn)。
目前,國(guó)內(nèi)重卡年新增量為80萬(wàn)輛左右。按一輛車(chē)年運(yùn)行里程10萬(wàn)公里,每百公里消耗35升尿素計(jì)算,這80萬(wàn)輛車(chē)年消耗尿素量就高達(dá)84萬(wàn)噸(尿素使用量為燃油消耗量的3%-5%);如果再算上重卡保有量的話,未來(lái)國(guó)內(nèi)車(chē)用尿素年消耗量將達(dá)200萬(wàn)噸。” 日前,在北京召開(kāi)的2014第七屆亞洲發(fā)動(dòng)機(jī)排放高峰論壇上,四川美豐加藍(lán)環(huán)??萍加邢挢?zé)任有限公司副總經(jīng)理胡林枝,對(duì)未來(lái)國(guó)內(nèi)車(chē)用尿素市場(chǎng)容量如是預(yù)測(cè)。胡林枝說(shuō),盡管?chē)?guó)四排放升級(jí)有兩種基本的排放控制技術(shù)路線——EGR和SCR,但鑒于SCR技術(shù)的優(yōu)勢(shì),并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)都選用SCR技術(shù)作為重卡實(shí)現(xiàn)國(guó)四、國(guó)五排放的主要路線。 “SCR路線,也就是優(yōu)化燃燒SCR(選擇性催化還原)的技術(shù)路線。它通過(guò)優(yōu)化噴油和燃燒過(guò)程,盡量在機(jī)內(nèi)控制微粒PM的產(chǎn)生,而在機(jī)外后處理過(guò)程中,采用尿素溶液對(duì)氮氧化物NOx進(jìn)行選擇性催化還原。這一技術(shù)路線在歐洲占主流,歐洲長(zhǎng)途載貨車(chē)幾乎全部采用這一方案?!? 因此,同樣采用SCR技術(shù)實(shí)現(xiàn)排放升級(jí)的國(guó)內(nèi)重型卡車(chē),也會(huì)像歐洲一樣每年消耗大量的車(chē)用尿素。但實(shí)際情況是,國(guó)內(nèi)不少地區(qū)實(shí)施國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有一段時(shí)間,車(chē)用尿素需求量卻明顯不足。 “去年國(guó)內(nèi)車(chē)用尿素市場(chǎng)銷(xiāo)量?jī)H為2-3萬(wàn)噸,和歐洲市場(chǎng)幾十萬(wàn)噸的需求量比起來(lái),明顯差距很大?!? 不過(guò),胡林枝表示,隨著國(guó)內(nèi)重型車(chē)國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,目前車(chē)用尿素市場(chǎng)正處于“爆發(fā)”前夕?!邦A(yù)計(jì)到2015年,這個(gè)市場(chǎng)將正式步入爆發(fā)階段?!? 車(chē)用尿素此外,針對(duì)用戶擔(dān)心的“車(chē)用尿素會(huì)增加油耗”等疑問(wèn),胡林枝也給予了解答。胡林枝指出,使用車(chē)用尿素與油耗并無(wú)直接關(guān)系。車(chē)用尿素用于國(guó)四車(chē)輛的SCR系統(tǒng),通過(guò)OBD系統(tǒng)的ECU與發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生聯(lián)系,只要SCR系統(tǒng)正常工作,采用高壓共軌技術(shù)的國(guó)四發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒就會(huì)更充分,車(chē)輛輸出功率會(huì)更加穩(wěn)當(dāng),可以比國(guó)三發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省6%左右的油耗。因此,車(chē)用尿素不會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗,而且優(yōu)質(zhì)的車(chē)用尿素能保證SCR系統(tǒng)更好的工作,還能發(fā)揮協(xié)助降低油耗的作用。 “市面上常說(shuō),尿素使用量為燃油消耗量的3%-5%。這里要需要注意的是,3%-5%是指消耗100L的燃油,需要消耗3-5L的車(chē)用尿素。簡(jiǎn)單理解就是只消耗車(chē)用尿素,而不會(huì)消耗燃油,因此不會(huì)帶來(lái)油耗的增加。”胡林枝補(bǔ)充說(shuō)道。