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注入双份车用尿素溶液,让汽车氮氧化物排放量减少约80%

作者:澳门新葡亰网站所有平台发布时间:2020-02-26 14:36:28tags:

媒报道,自2018年以来,大众柴油车只配备了SCR尾气处理系统。现在,大众汽车研发出了进化版本的SCR系统,即“双份剂量”,在串联的两个SCR催化转化器上选择性地注入车用尿素溶液。目前,该系统用于大众新款帕萨特2.0 TDI Evo车型上,该车型发动机最大功率为110 kW,已满足未来欧洲6d排放标准的技术要求。

目前的RDE测量也证实了大众新款2.0 TDI Evo车型中注入双份剂量的车用尿素溶液后,确实让其氮氧化物水平与上一代相应车型相比,降低了约80%。未来,大众将逐步将新技术引入所有配备2.0 TDI Evo柴油机的车型。除了帕萨特车型之外,新款Golf的TDI柴油机也将注入双份剂量的车用尿素溶液。

双份剂量的车用尿素溶液需要用到位于车身下部的第二个SCR催化转化器。由于与发动机距离较远,第二个催化转化器上游的尾气温度与第一个比要低100摄氏度,因而为尾气后处理开辟了一个窗口:即使接近发动机的尾气温度达到500摄氏度以上,该系统仍然能够实现很高的转化率。此外,SCR系统下游的阻塞催化转化器可以避免大量的氨液泄漏。

创新型双份剂量工艺弥补了柴油发动机的系统缺陷,因为柴油的能量密度更高,燃烧更高效,因而,现代的柴油发动机与汽油发动机相比,二氧化碳排放量更少。但是,柴油发动机也受限于特殊要求。例如,因为燃料燃烧需要在大量的空气中进行,而空气的主要成分是氮,氮在燃烧过程中会与氧发生反应,从而形成氮氧化物。

为了减少柴油发动机产生的氮氧化物,需要用到氨。通过一个加注模块,将其作为水还原剂注入SCR催化转化器的上游尾气中。随后,溶液蒸发、还原剂被分解,与蒸汽结合形成氨。在SCR催化转化器中,氨会与氮氧化物在一个特殊涂层上发生反应,形成水和无害的氮,氮也是人类呼吸的空气中的主要成分。

在现有的尾气处理系统中,一个紧密耦合的SCR催化转化器安装在涡轮增压器、柴油催化转化器和连接消声器管道的柔性连接件之间。柴油颗粒过滤器呈蜂窝状结构,采用SCR涂层后,可以让单个组件执行多种功能。SCR催化转化器紧密耦合的结构,能够在车辆冷启动后,让尾气温度快速达到高转化率所需的温度,转化率超过90%的理想条件是尾气温度在220摄氏度至350摄氏度之间,在很多操作条件下都能够满足此类条件。

但是,在双份剂量系统的帮助下,即使尾气温度超到350摄氏度,转化率仍没有下降。而如果车辆在高速公路上高速行驶,发动机长时间高速运转,以及车辆在上坡,特别是车辆还载满物品或者拖着拖车时,尾气温度就会超过350摄氏度,因而可以让其转化率超过90%。

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