柴油車(chē)為什么加尿素液?
柴油車(chē)添加尿素就是為處理氮氧化物、從而提高排放質(zhì)量,實(shí)際上針對(duì)排放(無(wú)論是汽油機(jī)、還是柴油機(jī))可以采取源頭處理、或者是末端處理的方式;上世紀(jì)(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)90年代時(shí),柴油車(chē)還無(wú)需添加尿素、因?yàn)槟菚r(shí)候電控內(nèi)燃機(jī)正在逐漸普及,電控內(nèi)燃機(jī)可以利用高壓共軌、以及精確的噴油及對(duì)進(jìn)氣的控制,可以在源頭上改善燃燒!
從而是尾氣直接達(dá)標(biāo)、而無(wú)需末端處理,所以早期的柴油車(chē)是不添加尿素的;只不過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)是在不斷進(jìn)行更新的,新的標(biāo)準(zhǔn)變得更加嚴(yán)格、更加難以實(shí)現(xiàn),所以柴油機(jī)只利用電控內(nèi)燃機(jī)技術(shù)上的改良已經(jīng)沒(méi)辦法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)了;從國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始,選擇了scr技術(shù)作為提高排放到國(guó)四的方式,所以從國(guó)四開(kāi)始、絕大部分的柴油車(chē)開(kāi)始添加尿素,因?yàn)?a target="_blank" class="cmsLink">scr技術(shù)必須依靠尿素的輔助、才能完成對(duì)氮氧化物的催化還原! 柴油機(jī)為什么不用三元催化器
柴油機(jī)氮氧化物排放與汽油機(jī)相差不大(即便存在差異、也屬于一個(gè)量級(jí)),汽油機(jī)轉(zhuǎn)化尾氣含有的一氧化碳、碳?xì)浠铩⒌趸镆揽康氖侨呋鲀?nèi)的貴金屬,貴金屬銠在一定溫度下可以轉(zhuǎn)化氮氧化物為氮?dú)?,只不過(guò)銠的轉(zhuǎn)化濃度會(huì)受到氧濃度抑制、當(dāng)氧濃度過(guò)高時(shí)銠的轉(zhuǎn)化能力嚴(yán)重下降,所以富氧燃燒的柴油機(jī)、排放氣體中氧濃度太大,會(huì)導(dǎo)致貴金屬銠失效、從而失去對(duì)氮氧化物的轉(zhuǎn)化,所以柴油機(jī)配三元催化器的理念是行不通的,這也是擴(kuò)散燃燒存在的劣勢(shì)!
汽油機(jī)是預(yù)混合燃燒,也就是在壓縮沖程進(jìn)行之前、就完成噴油,隨著活塞壓縮、空氣與油氣有足夠的時(shí)間與空間形成均質(zhì)(接近),形成均質(zhì)混合氣之后、火花塞進(jìn)行點(diǎn)燃;因?yàn)槠蜋C(jī)根據(jù)進(jìn)氣量、決定噴油量,所以很難出現(xiàn)富氧燃燒狀態(tài)(空燃比偏高);因?yàn)椴皇歉谎鯛顟B(tài),尾氣中一氧化碳、碳?xì)浠?、氮氧化物都存在,但哪個(gè)也不多;而柴油機(jī)不會(huì)根據(jù)進(jìn)氣量決定噴油量,而各做各的、進(jìn)氣量永遠(yuǎn)是越大越好!
柴油機(jī)的燃燒方式是擴(kuò)散燃燒、也就是接近于家庭燃?xì)庠畹娜紵绞?,柴油機(jī)的壓縮沖程不會(huì)壓縮混合氣、壓縮的僅僅是空氣,當(dāng)活塞快到頂端時(shí)噴油、利用壓縮空氣的溫度點(diǎn)燃噴出的柴油;要知道一點(diǎn),汽油機(jī)火花塞跳火時(shí)油氣、空氣已經(jīng)完成均質(zhì)混合,而柴油機(jī)噴油時(shí)的那一瞬間、根本完成不了擴(kuò)散,所以就是一種空氣濃度低、燃油濃度大的狀態(tài),結(jié)果就是冒黑煙(柴油機(jī)冒黑煙的原因就是在于擴(kuò)散燃燒,但國(guó)三以后就沒(méi)冒黑煙的車(chē)子了),隨著燃燒的產(chǎn)生、加速燃燒室內(nèi)油氣的擴(kuò)散,從而又使得空燃比大幅度上升!
空燃比大幅度上升、促使柴油機(jī)達(dá)到了富氧燃燒狀態(tài),所以柴油機(jī)的一氧化碳、碳?xì)浠锱欧藕艿?,因?yàn)楦谎跞紵⑷紵娜?,所以這兩種排放物質(zhì)在柴油機(jī)上很少;不過(guò)富氧燃燒卻造成了氮氧化物大量產(chǎn)生、以及導(dǎo)致貴金屬銠的失效,所以柴油機(jī)氮氧化物排放的處理就成為了重點(diǎn);所以柴油機(jī)自然不能使用三元催化器去處理氮氧化物,因?yàn)楦咎幚聿涣瞬裼蜋C(jī)富氧的尾氣;這才有了開(kāi)頭遇到的利用scr技術(shù)通過(guò)尿素輔助還原氮氧化物,當(dāng)然但凡是氨類成分都可以作為scr系統(tǒng)中氮氧化物的轉(zhuǎn)化劑,只不過(guò)選擇尿素最為合理罷了!
scr系統(tǒng)利用壓縮空氣進(jìn)行噴射,當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)尿素(或氨水)會(huì)從噴嘴噴出、與廢氣進(jìn)行混合,從而將那氧化物轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂退贿@就是scr系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化原理、這也是為什么現(xiàn)在的柴油車(chē)需要添加尿素;可以說(shuō)柴油車(chē)添加尿素是從國(guó)四排放開(kāi)始的產(chǎn)物,因?yàn)閷?duì)尾氣中氮氧化物含量的要求大幅度提高,依賴源頭處理的方式已經(jīng)無(wú)濟(jì)于事,如果從調(diào)整燃燒方面入手則容易導(dǎo)致顆粒排放增加、反而有會(huì)導(dǎo)致新的問(wèn)題,所以只能選擇末端處理、通過(guò)scr系統(tǒng)利用尿素對(duì)尾氣中的氮氧化物進(jìn)行還原,從而提高排放水平,所以柴油車(chē)就必須得定期添加尿素了!
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