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后处理之:国六要用几把“扫帚”才能搞定

2018-11-11 04:00:00 天天向左002
后处理之:国六要用几把“扫帚”才能搞定
天天向左002后处理之:国六要用几把“扫帚”才能搞定

安安心心扫地

【卡车之家 原创】随着国六的脚步临近,排放升级的滚滚车轮在每个卡车人心头一遍又一遍的碾过。当初国三是为了减少黑烟(PM,颗粒物)排放,国四通过喷射尿素减少氮氧化物(NOX)排放,国五在发动机氮氧化物产生更多的情况下,通过加大尿素喷射量从而达到氮氧化物排放比国四更低的目的。

到了国六再继续加大尿素喷射量减低氮氧化物排放可以吗?答案是不可以!因为在国四,国五阶段柴油发动机氮痒化物排放量最多的工况已经把它治理的差不多了,要把排放总量减少那就要把以前没有注意的地方给治理了!

国四、国五“扫帚”太大

国四,国五是拿着扫大街的“扫帚”打扫房间的。而窗台,门后等边边角角是无法打扫干净的!为啥?因为“扫帚”太大扫不到。

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国四,国五发动机(SCR)系统在一些特殊工况下是不会喷尿素的。比如,怠速或者城市工况低速行驶,走走停停的时候是无法喷射尿素的,低速或者怠速排气温度一般会很低。假如喷射尿素的话,低温情况下就不可能完全催化转化。并且排气系统(EGP)还有结晶的风险。国四,国五系统这个时候是放弃了这些工况的尾气监控和消减的。但是氮氧化物排放在怠速和低速是一直都有的。只不过国四,国五排放标准比较低,再加上这些边边角角治理难度较大,所以干脆就不管它了!

国六有各种专用的“扫帚”来打扫

到了国六,房间中间继续用“大扫帚”扫(SCR)就可以了。边边角角就会换各种专用的“扫帚”来打扫。

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我们来看看增加了哪几把“扫帚”:

增加“扫帚”一:国六会用到进气道节气门,

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如果有节气门的话,在需要的时候,把节气门部分关闭,进气减少,发动机更趋向于当量比燃烧,当量比燃烧的一个特点是相对于稀薄燃烧来说燃烧温度会低,氮氧化物排放会少。

即使还有部分漏网之鱼,少量喷点尿素就OK了,此时也不用担心温度低影响催化效果了,因为把节气门部分关闭,燃烧趋向于当量比燃烧的话,后燃时间会增加,排气温度会提高。利用节气门人为造成当量比燃烧的缺点是燃油利用率会比较低。

增加“扫帚” 二:给发动机燃烧室里面充废气来减低氮氧化物排放。这就是从国三开始一直到国六如影随形的EGR技术。

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但是当前的技术对于EGR率的精确控制是一个难题,因为对于进气量和排气量的准确计算是个大难题。从早期的机械非冷却EGR到如今的PWM控制带位置反馈,水冷却的EGR直到高低压分段控制的EGR。从进气既测压力又测流量到排气加装文丘里流量计,工程师们为了这个EGR可谓穷尽了心思。

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前段时间看到康明斯宣布国六排放彻底不用EGR系统了!这一下,估计闪了好多人的老腰!在国六马上就要推出的节骨眼上康明斯突然宣布放弃EGR技术线路,只能说康明斯这个时机把握的真准!一个发动机从总体设计,标定,路试没有两年是不可能完成的。

对于把康明斯当做参照对象和竞争对手的各厂家骑火箭追也撵不上了!想当初康明斯宣布的带EGR技术路线这颗烟雾弹可是迷晕了不少人啊!对于柴油发动机来说这个EGR除了能降低NOX排放,其它都是副作用……

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我猜想康明斯肯定是在后燃做文章的了,比如在需要的时候推迟点火时间,喷油器在主喷射以后增加后喷射油量等。所谓的高效SCR应该是提高SCR对于各工况的反应速度和低温催化转化技术吧!

增加“扫帚”三: 柴油发动机燃烧后的一些不完全燃烧气体碳氢化合物HC,一氧化碳CO等等这些国五之前是不管的。国六就需要把它收集起来(加装DOC)烧掉(氧化放热),并且这个一般安装在后处理的第一级。燃烧的废气可以给后级DPF燃烧颗粒物提供能量。

增加“扫帚”四:外特性输出工况,额定功率输出的时候,急加速等等,都有颗粒物排放的问题。所以,国六必须加装全效颗粒捕集器DPF。这个DPF简单点说就是一根根管子紧密挨在一起堵住一头另一头进气(紧挨着的两根管子堵住的方向相反),相邻管子中间可以通气,这样表面积最大。颗粒物过不去就留在管子里面了!

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这个东西最大的问题是经常要再生,就是要把过滤下的颗粒物烧掉。其实DPF就是给排气管装了个过滤器,进气过滤器我们可以拿下来清除灰尘或者更换。这个东西必须通过高温把里面的烟尘烧掉,烧掉的过程就叫再生。

再生方式分被动再生和主动再生。被动再生就是发动机正常工作的时候利用排气温度和DOC燃烧产生的温度把DPF里面的烟尘烧掉。当被动再生无法解决DPF堵塞的时候就必须主动再生了!主动再生就是通过给排气管喷油燃烧或发动机后燃技术等提高排气管温度来达到把DPF里面的颗粒物烧掉的目的。

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增加“扫帚”五:ASC氨气捕捉器,国四国五对于逃逸的氨气(尿素溶液)是不管的,但是氨气对于大气环境也是有危害的,所以必须加装一套系统来收集氧化它。

国六车轮已经离我们越来越近。咒骂,抱怨改变不了任何东西。充分了解是为了更好的驾驭。(文/卡车之家特约作者:天天向左002)


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