美國(guó)使用SCR技術(shù)應(yīng)對(duì)2010年排放

為滿足美國(guó)2007年排放法規(guī),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)制造商使用EGR(廢氣再循環(huán))技術(shù)減少氮氧化物排放量,同時(shí)使用后處理設(shè)備,如DPF(柴油微粒過(guò)濾器)和DOC(柴油氧化催化劑)減少柴油微粒排放量。而2010年道路車輛排放要求進(jìn)一步降低氮氧化物排放量,降幅達(dá)80%以上。為滿足這一苛刻要求,多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商開(kāi)始使用SCR(選擇性催化還原)后處理技術(shù)。

在裝有SCR的車輛中,尿素以水溶液的形式使用,在高溫和催化劑條件下將尾氣中的氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)夂退?減少氮氧化物排放量超過(guò)95%,充分清理污染物的排放。尿素含量約為32.5%,被稱為DEF(柴油機(jī)廢氣處理液),安裝SCR系統(tǒng)的大多數(shù)卡車都將配備一個(gè)盛裝DEF的罐,約為5~30加侖。每英里或每小時(shí)DEF的使用量將取決于發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、保養(yǎng)和使用狀況,對(duì)于尾氣中氮氧化物含量較高的發(fā)動(dòng)機(jī)將需要更多的DEF。據(jù)一些發(fā)動(dòng)機(jī)制造商估計(jì),DEF消耗量約為燃料消耗量的2%,如果車輛600英里消耗100加侖柴油,那么在這段行駛距離將使用2加侖DEF,如果一般的罐容量裝有充足的DEF,能夠持續(xù)用于添加6~10次的燃油消耗。但OEM廠商會(huì)嘗試結(jié)合使用EGR和SCR,以使DEF消耗最小。同時(shí)新型發(fā)動(dòng)機(jī)將配備車載診斷裝置,保持整個(gè)排氣后處理系統(tǒng)正常工作,并防止發(fā)動(dòng)機(jī)在沒(méi)有DEF條件下工作。但在寒冷的天氣條件下DEF會(huì)凍結(jié),因此在卡車行駛過(guò)程中需要使用加熱器保持溶液流動(dòng),如果車輛要停泊在冰點(diǎn)溫度下數(shù)天,車載診斷將使加熱器在短期內(nèi)運(yùn)作,直到DEF融化并開(kāi)始流動(dòng)。

SCR尾氣后處理技術(shù)在歐洲已經(jīng)使用數(shù)年,“AdBlue”是一個(gè)在歐洲D(zhuǎn)EF市場(chǎng)上主要的商標(biāo)名稱。在美國(guó),主要OEM廠商已宣布計(jì)劃,為客戶提供自己品牌的DEF。此外,一些營(yíng)銷商和供應(yīng)商已經(jīng)宣布計(jì)劃通過(guò)分銷網(wǎng)絡(luò)和卡車站提供DEF。DEF必須符合適用標(biāo)準(zhǔn),目前,ISO-22241-1、AUS-32和DIN70070等均是DEF的規(guī)范,API也有一個(gè)測(cè)試程序以及標(biāo)識(shí),以確定合格的DEF。

在發(fā)動(dòng)機(jī)油方面,由于SCR有利于提高功率密度,降低發(fā)動(dòng)機(jī)熱量,提高燃料經(jīng)濟(jì)性,可以挽回使用EGR的不利效果(EGR的使用降低了功率密度,增加熱損耗,并降低燃油經(jīng)濟(jì)性),原始設(shè)備制造商結(jié)合使用EGR和SCR技術(shù),使發(fā)動(dòng)機(jī)更清潔,操作溫度更低,潤(rùn)滑劑操作工況更加緩和,API CJ-4規(guī)格仍然可用,無(wú)需升級(jí)就可滿足符合2010年排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑要求。