国六新技术有EGR和非EGR两种技术,双方最终都是要解决氮氧化物排放。轻型和重型柴油车的技术路线基本相同:EGR(非必须)SCR+DOC+DPF+ASC(氨逃逸催化器,非必须),其中,SCR+DOC+DPF为必需技术。
目前在国六阶段主要有EGR和非EGR两种技术方案,双方最终都是要解决氮氧化物排放。轻型和重型柴油车的技术路线基本相同:EGR(非必须)SCR+DOC+DPF+ASC(氨逃逸催化器,非必须),其中,SCR+DOC+DPF为必需技术。
有EGR技术路线
对于氮氧化物这种有害物质,我们最简单的方法是EGR(废气再循环)。即把燃烧后的废气引入到缸内,降低缸内燃烧温度,抑制氮氧化物的生成。而引入EGR的坏处就是会导致车子的动力性降低。
其次引入EGR会使微粒的排放增加,为了处理PM颗粒物的排放,后处理中增加了DPF(颗粒物捕捉器)来处理PM。然而DPF在捕捉到一定量的PM时(即碳载量),便需要提升排放温度来再生DPF,于是便多出了DPM(博世HCI喷射系统),用于再生时给排气管喷射一定量的燃油,提升DPF的再生温度。
EGR的优势是技术比较成熟,工作状态稳定,不足之处是经济性和动力性略有影响,车辆冷却系统相对复杂,增加了成本。
非EGR技术路线
就是不采用EGR,通过后处理技术在后端解决污染物排放问题,通常是以加大SCR喷射量来实现。因为SCR的作用就是在尾气后处理器中喷射尿素,将氮氧化物还原为氮气和水。
非EGR技术的优势是发动机布置简单,没有EGR成本,动力和燃油经济性好,但后期尿素使用量会增加,而且对后处理系统性能要求比较苛刻。
3主要处理技术EGR(废气再循环)
主要为了降低缸内的燃烧温度,实现降低氮氧化物。由于废气再循环的加入会使发动机的动力性降低,所以有的重卡发动机就不采用废气再循环或者减少废气再循环率。
DOC(氧化催化转化器)现阶段的DOC是为了实现一氧化碳和碳氢化合物的氧化处理。
DOC主要有三个作用:(1)降低HC(碳氢化合物)排放:将尾气中未燃烧的HC、润滑油HC氧化为H2O、CO2; (2)将NO氧化为NO2:NO2将DPF捕集的碳颗粒氧化为气态的CO2; (3)氧化喷入排气管的燃油:氧化柴油放热使DPF温度升高,DPF内碳颗粒与氧气反应为CO2。
DPF+DPM将尾气中未氧化的微粒捕集到捕集器中,而再生技术会引起捕集器效率降低,当效率低于一定限值时就需要更换了。
DPM是接收到ECU/DCU主动再生请求时,从低压燃油管路,将燃油引入到燃油计量单元(MU),计量单元(MU)通过接收到ECU/DCU信号,通过燃油加料阀(Diesel Dosing Valve)将一定量的燃油进入到钢管内,当下游钢管内燃油的压力高于2.6bar时,喷射单元(IU)将燃油喷射到排气尾管中。
SCR(选择性催化还原系统)目前最常见的SCR还原剂是尿素,在尾气后处理器中喷射尿素,发生氧化还原反应,将氮氧化物还原为氮气,实现对氮氧化物的处理。
ASC(氨逃逸催化器)ASC并不是指一个部件,全称为:氨逃逸催化器。由于车辆可能存在尿素泄露、反应效率低等情况,尿素分解产生的氨气可能会未参与反应而直接排出大气。这就需要安装ASC装置防止氨逃逸。
氨逃逸催化器(ASC)一般安装在 SCR 后端,它在载体内壁使用贵金属等催化剂涂层,用于催化氧化还原反应,将NH3反应成无害的N2。
ASC的主要作用:
(1)将过量的NH3氧化为N2、N2O、NOx;
NH3+O2→→N2、N2O、NOx;
(2)同时再催化NOx、NH3反应为氮气N2 。