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    2022-04-14
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    車用尿素與SCR兩者原理解析,柴油發動機自1892年問世以來,憑借其良好的動力性、經濟性和耐久性等優點, 在各種動力裝置、船舶和車輛上得到了廣泛的應用。從上世紀80年代后期開始, 轎車上也越來越多地應用柴油發動機,目前德國生產的1.4~2.0L 排量的小轎車中, 有 61%是柴油機轎車,而法國柴油發動機轎車的比例高達88%。從世界范圍來看, 汽車柴油化已成為一種不可逆轉的趨勢。 柴油機與同等功率的汽油機相比,微粒(PM)和氮氧化物(NOx) 是排放中兩種Z主要的污染物。從目前降低汽車尾氣排放的技術途徑來看,要達到國Ⅳ排放標準,一般不再從發動機本身的結構方面采取措施,通常是采取排氣后處理的方式來降低污染物的排放量,而尿素作為選擇性催化還原法(SCR)是Z具現實意義的方法, 它能把發動機尾氣中的NOx 減少50% 以上。什么是SCR?SCR是Selective Catalytic Reduction的縮寫,選擇性催化還原轉化器。SCR是用來降低發動機尾氣中的NOx(氮氧化物)的,使車輛滿足更高的排放法規要求,比如歐Ⅳ、國四排放要求。SCR的原理就是在含有NOx的尾氣中噴入尿素水溶液(Adblue),使其中的NOx還原成N2(氮氣)和H2O(水)。由于NH3可以選擇性的與NOx反應而不是被氧氣氧化,因此反應稱為選擇性的關系:帶SCR系統的卡車或轎車要使用尿素水溶液,如果不加的話OBD就會報警,超過2小時還不加,OBD就會限制發動機的輸出功率,車輛加速無力,更長時間不加,OBD就會將發動機鎖死。SCR安裝在柴油汽車排氣系統中,將柴油發動機排氣中的NOx催化還原成N2和O2。尿素溶液通過一個加熱的管道從尿素儲液罐中被吸取,然后用壓縮空氣將尿素溶液均勻地吹入尾氣中, 尿素溶液被氣化并釋放出氨氣,然后在SCR系統的催化器中使NOx加速轉化成純凈的氮氣和水。

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    1、宏觀環境分析: 我國是蘭州毛巾人口大國,消費市場空間很大,近幾年中國的汽車產量在快速增長。2010年國內汽車產銷量分別達1826萬和1806萬輛,同比增長32.44%和32.37%,蟬聯全球第一。截止2010年底,全國民用汽車保有量達到9086萬輛,其中私人汽車保有量達到6539萬輛。隨著國民毛巾報價經濟的發展,我國汽車保有量將會以更快的速度增長,與之配套的汽車服務市場更是蘊藏著無限商機。2011年中國汽車產銷量將達1625萬輛和1613.9萬輛,預計2015年國汽車產銷量將分別超過2200萬輛,達2273.7萬輛和2258.4萬輛,從而成為名副其實的全球第一大汽車市場。 2、產業環境分析:中國汽車售后服務市場已經成為中國汽車市場消費的重要組成部分,隨著中國汽車消費市場的快速發展,中國轎車私有化程度的不斷提升,為汽車用品及個性化消費市場帶來誘人的市場前景和發展空間,也為汽車售后服務產業提供了巨大的發展契機。時尚、前沿和個性化的愛車理念逐步被廣大汽車愛好者接受,“四分改,六分養”的用車新思想也逐步被消費者所認可,據不完全統計, 65%的私家車主具有改裝的需求與愿望,汽車改裝正逐漸形成產業化并向專業化方向發展,汽車運動的興起及汽車發燒友的涌現促進了汽車改裝行業的飛速發展,并在國內火爆。據悉,目前國內專業汽車改裝店有數萬家,年裝飾改裝車輛約500多萬輛。 3、消費者市場分析: 由于技術的進步,生產水平和人民生活水平的提高,公路條件的改善,尤其是高速公路的出現和發展,對汽車在安全、環保、可靠、快速、舒適和經濟等方面提出了更高的要求,促使汽車在品種,結構及性能方面越來越多樣化,為適應這些變化,汽車的維修也必須相應地有一個較大的發展,以Z大限度地滿足社會發展的需要,隨著人們生活水平的提高,也更加注重精神消費,舒適的駕車環境也被人們擁戴。4、政治法律環境:當前我國汽車用品行業正處于增長期,城鄉市場的需求潛力巨大,汽車用品行業的增長態勢將持續增長,而且將進入汽車后市場。為積極應對金融危機的壓力和新能源產業的趨勢,必須加快汽車用品行業的調整和振興。2009年3月,出臺《汽車產業調整和振興規劃》;2010年9月6日Z新公布的《國務院關于促進企業兼并重組的意見》汽車用品行業位列名單之首;近期即將公布《新能源規劃》都是對汽車用品行業的利好政策。

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    尿素含量直接影響NOx的催化功率和尿素溶液的凝固點。在SCR復原體系中,尿素溶液的濃度是關鍵因素之一,其濃度過高或過低均不能提高NOx的轉化功率,反而會構成氨氣的滑失(因為過高的NH3/NOx比會構成氨氣漏失),構成二次污染物氨氣。早在2006年可蘭素就開發出多種類型的車用尿素濃度計,投放到歐洲和北美商場,測驗DEF、AUS32和ADBLUE濃度。便利疾速的協助有關單位去辦理和控制車用尿素的濃度,比方尿素出產公司、車用尿素液運送途徑、加油站、柴油發送機的出產部門等單位。有兩類尿素濃度測定儀,分別為PAL–UREA和RX–5000i這兩個類型,PAL–UREA為數顯迷你車用尿素濃度計,手持式數字顯示,具有便利帶著,丈量簡便的特色,而RX–5000i是臺式尿素含量檢查專用折光儀,丈量比手持式較為精準。尿素濃度測定儀、尿素含量檢查專用折光儀等檢查儀器能疾速檢查車用尿素的濃度,內置專用曲線能夠測驗車用尿素濃度、DEF、AUS32和ADBLUE濃度,比較傳統的凱氏定氮法,這類儀器不耗費化學試劑,檢查疾速便利,一次加樣0.3mL,3s即可讀取濃度值。

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    Z近國內各個卡車主機廠都展出了裝配國六發動機的車型。對于目前國內目前大多卡車都是國四或國五的發動機,配上車用尿素溶液,也算符合國家排放標準,現在出臺國六發動機大致會面臨那些問題呢?1.國六標準要求高 發動機堪比凈化器提及國六大家多多少少都有一些了解,相比國五,國六階段氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)排放限值和國五相比分別加嚴了77%和67%,并新增了粒子數量(PN)的限值要求。并且國六B階段還加入了遠程監控,一旦排放不達標車輛將會被自動鎖定限扭,重則影響審車等等。有人開玩笑的說國六階段的發動機排出來的尾氣比某些地區的空氣還要清潔,國六發動機堪比空氣凈化器。確實,如果按照國六階段的標準,發動機排出來的尾氣確實要比一些重度污染的地區要好。2.后處理硬件升級 燃油噴射準確度更高從目前市場上的國六技術路線來看,大多數發動機都選擇了EGR+DOC+SCR+DPF+ASC的組合,其中發動機本體上Z主要的部分當屬EGR。提及EGR大家多多少少有一些印象,在過三階段曾經火過一段時間,國六階段又再一次出現在我們的視線里,為什么說EGR是國六階段Z主要的部件之一呢?簡單的來說EGR的作用就是廢氣再循環,旨在通過循環排放出來的尾氣降低氮氧化物(NOx)。EGR也分為熱EGR和水冷EGR兩種,兩者工作原理和目的都相同。如果沒有EGR,按照目前柴油機技術想要滿足國六甚至更高的標準難度很大。如果沒有EGR是不是不能滿足國六呢?當然不是,如果沒有EGR,對于發動機的后處理和發動機燃燒效率要求更高,特別是對柴油機燃油噴射的要求。比如福田康明斯、依維柯等發動機都沒有外置EGR。3.挑戰重重 國六是對整個運輸環境的考驗了解了EGR的工作性質的應該知道如果燃燒效率不高,噴油不精準,會造成EGR堵塞,進而造成尾氣超標,或者是后處理堵塞損壞。輕則發動機限扭,重則損壞EGR和后處理,造成數萬元的損失。國六階段的發動機噴油系統已經完全由ECU控制,ECU會根據當前的車速、發動機轉速、變速箱擋位、油門開度等多方面的信息來控制噴油量。如果噴油時間、噴油量不精準,直接影響發動機動力,以及后處理模塊。而按照目前國內車輛的配置來算,很難做到精準,以變速箱為例,目前國內絕大部分車輛都是手動變速箱,換擋時機完全是根據駕駛員的操作習慣來進行換擋。這樣就可能造成換擋時機不對,拖擋等情況,這樣就導致發動機ECU不能正確判斷噴油量和時間,導致EGR堵塞。同時國內的油品以及維修技術的滯后,對于國六來說也是一個巨大的挑戰,有相關業內人士分析,2019年甚至2020年之前會出現國六車輛壞了以后沒人會修,因為國內目前維修體系和技術還暫時跟不上。所以國六并不是一個發動機廠的挑戰,而是一個體系的工程,上至整車匹配調試,下至用戶日常使用培訓,這些都是需要滿足國六的標準。相比于國五,國六的升級是對整個運輸環境的考驗。

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