03.08 柴油车为什么要加尿素?

瓦吉木梁梓


在人们观念中尿素就是地里用的肥料,拥有刺鼻的气味,很难将其与汽车联系起来。但是尿素本质上是一种化学物质,尿素在高温下可以产生氨气,而氨气则可以用来净化汽车尾气中的氮氧化物,在这个反应中氨气充当了还原剂,将氮氧化物转化成无害的氮气和水。氮氧化物是汽车尾气主要的污染物,也是排放法规严格要求控制的物质。

不论是汽油机还是柴油机尾气中都有氮氧化物,主要是由于发动机吸入的空气中70%以上都是氮气,燃料在气缸里燃烧产生的高位高压使得氮气转化成氮氧化物,燃烧时氧气越多燃烧温度越高,生成的氮氧化物就越多。而柴油机由于压缩比大且大部分工况下都处于富氧燃烧,因此氮氧化物的排放量远高于汽油机,因此必须处理尾气中的氮氧化物。

装备有尿素系统的柴油车需要有一个尿素容器用来盛放尿素液体,ECU根据发动机转速、喷油量等数据计算出氮氧化物的理论生成量,再根据化学反应配比计算出处理这些氮氧化物所需的氨气量,进而推算出所需要喷射的尿素量,然后控制喷射系统向排气端的高温尾气中喷射尿素来消除氮氧化物。

为什么柴油车不用三元催化器处理氮氧化物

汽油车上的三元催化器可谓是个宝,同时解决氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳。但是三元催化器放到柴油车上还真行不通。因为三元催化器对氮氧化物的处理是一个还原反应,尾气氧含量太高是无法完成的。而柴油机的燃烧特性决定了其大部分时间内都是富氧燃烧,所以三元催化器对于柴油机尾气的氮氧化物处理起不到有效作用。

这里要重点说说柴油机的燃烧,汽油机永远都是按照理论空燃比为标准预制混合气,也就是说在点火燃烧之前气缸里的混合气已经准备好,只等火花塞点火就行。所以汽油机有节气门控制着进气量,内部空燃比始终在理论空燃比附近,氮氧化物生成量波动不大。而柴油机属于压燃式,为了保证正常工作柴油机进气系统不能有节流装置,否则进气量不足在压缩冲程末端温度达不到就会熄火。所以柴油机工作时每一次进气量都是最大,然后根据动力需求再调整喷油量。动力需求小的时候喷油少,动力需求多的时候喷油多,所以柴油机有很多时候都是富氧燃烧。

所有柴油车都需要有尿素系统吗

并不是所有车都有,因为尿素系统占用空间很大,而很多家用车空间本来就紧张,因此很多乘用车并没有尿素系统,基本上都是商用车在用。家用车更多的使用废气再循环系统降低缸内氧含量以降低氮氧化物含量。不过欧洲很多柴油乘用车都有,打开油箱盖后就能看到在加油口旁边有蓝色的尿素加注口。


爱车大家说


提到尿素,人们对它的第一反应可能会觉得这是一种被用于农业施肥的东西,它的学名是碳酰胺,是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物是一种白色晶体,是地球上最简单的有机化合物之一。

但如果有人告诉你的汽车也可以加尿素的话,你是否会感到很惊讶?没错,我们确实有给汽车加尿素的这种做法,不过这种尿素和农业施肥的尿素是有区别的,这是一种专门用于汽车的车用尿素。

之所以柴油车可以添加车用尿素,主要目的就是为了让减少柴油车的排放尾气中的有害气体,这样做可以柴油车的尾气排放达到相应标准,那么为什么加了车用尿素后排放就可以达标呢?


汽车排放的尾气,其主要成分有碳颗粒物、挥发性有机物、氮氧化合物、二氧化硫、碳氢有机物等,使用车用尿素的目的就是中和尾气中所含的氨氧化合物,而氨氧化合物是燃油中所含的氨元素在燃烧室内高温环境下,与氧气发生化学反应而生成的。

汽油车可以使用三元催化器,它最核心的部件就是其载体表面的金属催化剂成分,它主要是含有铂、钯、铑三种稀有贵重金属。而三元催化器可以有效地将汽车尾气中的氨氧化合物,转换成无害的氨气,因此汽油车不需要使用车用尿素,而且如果汽油车的发动机缸体是铝制的,那么使用车用尿素很可能会让发动机出现爆缸故障。


但三元催化器却不太适用于柴油车,因此使用柴油机的汽车如果没有外部辅助的话,它的尾气就很容易不达标,这也是为什么我们老觉得柴油车尾气比汽油车危害更大的原因之一。柴油车在添加了车用尿素以后,在汽车排放尾气的过程中,含氨量较高的车用尿素会进行自动喷射,与尾气中的氨氧化合物产生化学反应,形成氨气和水。

这样就可以让柴油车的尾气排放达到相应的标准,而且随着我们现在国六标准的日渐迫近,恐怕柴油车使用车用尿素的概率将会越来越大。不过虽然车用尿素是一种水溶性尿素,但我们却不能简单地将农用尿素与水混合后使用,因为车用尿素是有严格的配比要求。


在生产车用尿素的过程中,我们需要先将尿素提纯,也就是将农用尿素中的带电离子分离出来,制成去离子水,然后在用高纯度的尿素与去离子水按照大概32%:68%的比例进行混合,最后得到我们所使用的车用尿素。虽然车用尿素的生产过程用文字描述只有区区几十个字,但其整个生产过程和所需的设备却是较为复杂和严格的。

不过虽然车用尿素对柴油车尾气排放很有好处,但现实中使用车用尿素的柴油车主还是不太多,其主要原因壹车热评认为有以下几点:

1、\t不合格产品太多


由于车用尿素的制造较为复杂,所需的设备投入成本也比较大,因此在一些利益熏心的商人那里,低质假冒的车用尿素肆意横行。这些不合格的车用尿素大多都是从那些小作坊里制造出来的,虽然售价低,但其所含的杂质却很多,这让很多车主白白花了很多冤枉钱;

2、\t尿素结晶问题

车用尿素的结晶现象是一个很难解决问题,它也是广大车主最为诟病的地方。尿素本身对外界热度具有一定的不稳定性,而且在生产尿素的过程中,或多或少都会产生一定量的缩三脲,这是一种有害物质,它是车用尿素产生结晶的罪魁祸首。

所以在生产车用尿素的过程中,对尿素的高纯度性是有非常高的要求,而那些私人作坊是永远达不到这个标准的,因此就算我们使用正品车用尿素也会存在一定的结晶风险,更别说使用的是那些低价的劣质车用尿素了。



3、\t外部装置的成本投入

如果柴油车要使用车用尿素,那它就得有一套与之匹配的喷射装置,但这套装置的成本可不低,没有好几千块钱恐怕是搞不定的。在处理柴油车尾气的过程中,还会有一套催化还原技术与之同步,也就是我们常说的SCR系统。

这是针对柴油车尾气中氨氧化合物的一项处理工艺,在催化剂的作用下,喷射装置在喷入车用尿素后,将尾气中的氨氧化合物转换成氨气和水,而这套SCR系统是可以通过程序进行更改的。如果我们不想使用车用尿素,那么我们就可以对SCR系统进行屏蔽,而当我们需要进行排放检查时,再将屏蔽解开后加入车用尿素。


而且有些车企在制造柴油车时,也会为了降低成本而采用低质的SCR设备,这就会导致喷射装置的喷嘴在未达到额定温度的情况下开始喷射尿素,从而导致结晶问题的出现。

综上所述,车用尿素虽然对于柴油车的尾气排放能起到很好地帮助,将尾气中的有害气体转换成无害的气体排出,但车用尿素在我国的使用情况还是不太乐观。而且每次添加车用尿素都需要车主拎着一个沉重的塑料桶,这也让很多车主感到非常不方便,因此这也会让他们选择直接屏蔽SCR系统的方式。


壹车热评


那是,为了,中和尾气,柴油发动机的,闻不出,柴油作功后的,以前的,味道,加料而已,现在闻到的是,一股淡谈,的,胺水味,罢了!!!!!!!!!


哈灬哈66096005


柴油车使用尿素是为了将尾气中有害的氮氧化物还原成氮气和水。柴油车的尾气有害物质主要是氮氧化物和颗粒,在发动机内部可以通过技术手段降低颗粒排放,这样尾气里就主要是氮氧化物,采用喷射尿素到尾气后处理装置中,尿素在高温下分解为氨气,在催化剂的作用下会和氮氧化物反应,生成无害的氮气和水,这一装置叫做SCR后处理系统。加尿素可以降低尾气中的氮氧化合物,降低排放污染,从而使车辆更加环保。


铮心聊车


柴油车尾气里面的氮氧化物和尿素发生化学反应生成氮气和水

好多人反应国内的尿素或者后处理系统有问题

我们通过康明斯进口和奔驰进口的发动机尿素后处理系统

实际上对系统的使用是有很高的要求的,比如说为了避免尿素结晶,整个系统对排气管的折弯角有严格的要求,比如整个管路的人折弯角总和不能大于270度,尿素系统必须在尾气温度大于250度的时候才开始启动。

尿素泵,也有朋友反映尿素泵的问题,我们这边有进口的尿素泵,用了好久也没有售后问题。

所以还是技术的自主和成熟度,可靠性等问题


Adam8012


车辆加尿素是为了将尾气中的氮氧化物还原成氮气和水,就是为了到达国家环保的要求,主要是针对大货车和国4标准的柴油车,电喷柴油机。国5乘用车比国4乘用车,在出厂时就增加了两个油滤,所以一般情况不用加尿素。为保险在年检是加尿素保险点吧!


溜达HIFI声音


直接用我们的低氮高清洁甲醇柴油,一劳永逸从根本上解决氮氧化物和颗粒物超标排放,加什么尿素,戴什么口罩(dpf)!


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