後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

【卡車之家 原創】隨著國六的腳步臨近,排放升級的滾滾車輪在每個卡車人心頭一遍又一遍的碾過。當初國三是為了減少黑煙(PM,顆粒物)排放,國四通過噴射尿素減少氮氧化物(NOX)排放,國五在發動機氮氧化物產生更多的情況下,通過加大尿素噴射量從而達到氮氧化物排放比國四更低的目的。

到了國六再繼續加大尿素噴射量減低氮氧化物排放可以嗎?答案是不可以!因為在國四,國五階段柴油發動機氮癢化物排放量最多的工況已經把它治理的差不多了,要把排放總量減少那就要把以前沒有注意的地方給治理了!

國四、國五“掃帚”太大

國四,國五是拿著掃大街的“掃帚”打掃房間的。而窗臺,門後等邊邊角角是無法打掃乾淨的!為啥?因為“掃帚”太大掃不到。

後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

國四,國五發動機(SCR)系統在一些特殊工況下是不會噴尿素的。比如,怠速或者城市工況低速行駛,走走停停的時候是無法噴射尿素的,低速或者怠速排氣溫度一般會很低。假如噴射尿素的話,低溫情況下就不可能完全催化轉化。並且排氣系統(EGP)還有結晶的風險。國四,國五系統這個時候是放棄了這些工況的尾氣監控和消減的。但是氮氧化物排放在怠速和低速是一直都有的。只不過國四,國五排放標準比較低,再加上這些邊邊角角治理難度較大,所以乾脆就不管它了!

國六有各種專用的“掃帚”來打掃

到了國六,房間中間繼續用“大掃帚”掃(SCR)就可以了。邊邊角角就會換各種專用的“掃帚”來打掃。

後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

我們來看看增加了哪幾把“掃帚”:

增加“掃帚”一:國六會用到進氣道節氣門,

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如果有節氣門的話,在需要的時候,把節氣門部分關閉,進氣減少,發動機更趨向於當量比燃燒,當量比燃燒的一個特點是相對於稀薄燃燒來說燃燒溫度會低,氮氧化物排放會少。

即使還有部分漏網之魚,少量噴點尿素就OK了,此時也不用擔心溫度低影響催化效果了,因為把節氣門部分關閉,燃燒趨向於當量比燃燒的話,後燃時間會增加,排氣溫度會提高。利用節氣門人為造成當量比燃燒的缺點是燃油利用率會比較低。

增加“掃帚” 二:給發動機燃燒室裡面充廢氣來減低氮氧化物排放。這就是從國三開始一直到國六如影隨形的EGR技術。

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但是當前的技術對於EGR率的精確控制是一個難題,因為對於進氣量和排氣量的準確計算是個大難題。從早期的機械非冷卻EGR到如今的PWM控制帶位置反饋,水冷卻的EGR直到高低壓分段控制的EGR。從進氣既測壓力又測流量到排氣加裝文丘裡流量計,工程師們為了這個EGR可謂窮盡了心思。

後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

前段時間看到康明斯宣佈國六排放徹底不用EGR系統了!這一下,估計閃了好多人的老腰!在國六馬上就要推出的節骨眼上康明斯突然宣佈放棄EGR技術線路,只能說康明斯這個時機把握的真準!一個發動機從總體設計,標定,路試沒有兩年是不可能完成的。

對於把康明斯當做參照對象和競爭對手的各廠家騎火箭追也攆不上了!想當初康明斯宣佈的帶EGR技術路線這顆煙霧彈可是迷暈了不少人啊!對於柴油發動機來說這個EGR除了能降低NOX排放,其它都是副作用……

後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

我猜想康明斯肯定是在後燃做文章的了,比如在需要的時候推遲點火時間,噴油器在主噴射以後增加後噴射油量等。所謂的高效SCR應該是提高SCR對於各工況的反應速度和低溫催化轉化技術吧!

增加“掃帚”三: 柴油發動機燃燒後的一些不完全燃燒氣體碳氫化合物HC,一氧化碳CO等等這些國五之前是不管的。國六就需要把它收集起來(加裝DOC)燒掉(氧化放熱),並且這個一般安裝在後處理的第一級。燃燒的廢氣可以給後級DPF燃燒顆粒物提供能量。

增加“掃帚”四:外特性輸出工況,額定功率輸出的時候,急加速等等,都有顆粒物排放的問題。所以,國六必須加裝全效顆粒捕集器DPF。這個DPF簡單點說就是一根根管子緊密挨在一起堵住一頭另一頭進氣(緊挨著的兩根管子堵住的方向相反),相鄰管子中間可以通氣,這樣表面積最大。顆粒物過不去就留在管子裡面了!

後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

這個東西最大的問題是經常要再生,就是要把過濾下的顆粒物燒掉。其實DPF就是給排氣管裝了個過濾器,進氣過濾器我們可以拿下來清除灰塵或者更換。這個東西必須通過高溫把裡面的煙塵燒掉,燒掉的過程就叫再生。

再生方式分被動再生和主動再生。被動再生就是發動機正常工作的時候利用排氣溫度和DOC燃燒產生的溫度把DPF裡面的煙塵燒掉。當被動再生無法解決DPF堵塞的時候就必須主動再生了!主動再生就是通過給排氣管噴油燃燒或發動機後燃技術等提高排氣管溫度來達到把DPF裡面的顆粒物燒掉的目的。

後處理之:國六要用幾把“掃帚”才能搞定

增加“掃帚”五:ASC氨氣捕捉器,國四國五對於逃逸的氨氣(尿素溶液)是不管的,但是氨氣對於大氣環境也是有危害的,所以必須加裝一套系統來收集氧化它。

國六車輪已經離我們越來越近。咒罵,抱怨改變不了任何東西。充分了解是為了更好的駕馭。

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