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EGR系统和SCR系统争斗

2009-06-11 15:45:00 齐兵

    VOLVO公司早期的欧Ⅲ客车发动机(2003年左右)采用的是低压EGR系统即:

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    经过尾气处理系统(类似DPF)处理的相对清洁的废气经过EGR阀控制回流到进气管,与新鲜空气混合经增压器的压气机增压后通过中冷器冷却降温再进入发动机,这种低压废气再循环系统,EGR工作温度相对控制性要好一些,因可以使EGR率更高一些,所以它可有效降NOX、PM,并与柴油机匹配能有效地发挥其功能。

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    但是VOLVO在长期的各种对比试验中发现:

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    而同样面对重型柴油车排放问题的戴姆勒-克莱斯勒公司,在其对比中发现使用EGR系统的发动机和使用SCR系统的发动机在运行过程中会出现:

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    而美国的康明斯公司认为,在使用超低硫清洁燃油的情况下,选用EGR系统对于长途运输汽车来讲是个最好的尾气处理解决办法,同样康明斯公司针对欧洲喜欢油耗低的客户也开发了SCR处理系统:

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    美国康明斯客车EGR方案:

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    这两种线路都是基于高压供轨喷射系统+VGT增压器+清洁柴油+尾气后处理设备的前提下进行的。

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    在美国和康明斯一起竞争重型卡车发动机的还有一家非常出名的公司:“卡特彼勒”。虽然它在今年6月宣布退出重卡发动机市场,但其先进的ACERT技术还是值得我们借鉴的(ACERT技术的核心优势,是不针对单个部件解决排放问题,而是系统地解决问题。优化燃油供给、空气供给、燃烧过程和排气后处理,在一个燃烧周期内可以改变几个控制参数,可对每一运行点进行优化,令燃油达到最佳燃烧状态,获得满意的排放效果。

    在当时看来,这显然要比头痛医头.脚痛医脚的办法好得多。但是,由于整个系统的功能都要全面加强,系统的复杂化带来了高昂成本。在可靠性上,也存在不确定性)。6年前,卡特彼勒宣布要和其他采用CEGR技术的竞争对手分道扬镳。谁也没想到,卡特彼勒竟然会宣布2010年退出公路卡车发动机市场。这场技术路线之争。如此之快就有了结果。

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    在中国,因为燃油含硫量问题、后处理成本问题、高压供轨系统成本及维护成本问题,同样我们要面临着竞争、选择。各个发动机厂都在说自己的系统如何完善、如何达标!也许中国重汽的EGR发动机在设计的时候考虑到加装DPF需要多耗费30000-50000元;也许是考虑到COMMONRAIL需要20000-30000元、也许是考虑到维护一次喷油系统需要3000-7000元等诸多不利于销售的现状,重汽才造出了“中国特色”的EGR发动机(非全电控EGR+H型电控预行程直列泵)。

EGR系统和SCR系统争斗

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    那么未来呢?我们真的要用第一代位置式电控系统来进入欧Ⅳ甚至欧Ⅴ时代么?重汽如何去应对清洁柴油缺乏、高清洁度润滑油成本、换油周期短、发动机耐久性差等困惑呢?同样,采用CRS(COMMONRAIL+SCR)的厂商又如何去应对尿素添加站的建设、供轨系统的维护成本、后处理设备成本及重复再生技术呢?可喜的是,目前国内不少厂家也在着眼未来,来制定自己的排放路线,像北汽福田、玉柴等等也许在未来几年中,支持SCR和EGR阵营的厂家们能连起手来,制定一套符合我们中国的排放法规走向的技术线路。

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    在欧洲,包括斯堪尼亚、曼等走EGR线路的厂商,在设计欧Ⅳ或欧Ⅴ发动机甚至欧Ⅵ的方向上,不约而同的向生物柴油+发动机内部优化燃烧(ECU控制可变气门升程+高压燃油喷射)+可控压力、温度、EGR系统+双极增压器+DOC+DPF+SCR系统组合的方式来应对未来更严格的排放法规。

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