【卡車之家 原創】2018年6月22日,隨着國標GB17691-2018的發佈,全國各地正式進入國六倒計時階段,同時爲了打贏藍天白雲保衛戰,部分地區更是提前執行國六排放標準。對於重型卡車而言,無論是壓燃式還是氣體點燃式柴油機,要想滿足號稱史上最嚴苛排放標準的國六,都必須在後處理上進行大規模的技術升級,那麼滿足國六排放的後處理系統到底如何呢?

國六將至,是時候說一下後處理技術了

究竟什麼是後處理系統?

國六將至,是時候說一下後處理技術了

GB17691-2018中對後處理系統的定義爲:催化器(氧化型催化器、三元催化器,以及任何氣體催化器)、顆粒捕集器,除氮氧系統、組合式降氮氧系統的顆粒捕集器,以及其它各種安裝在發動機下游的削減污染物的裝置。

後處理系統的作用是什麼?

重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)規定了發動機排放的氣態污染物和顆粒污染物的排放限值,相比國五,國六標準對氣態污染物和顆粒污染物的排放要求都更爲嚴格。通常爲了降低氣態污染物和顆粒污染物的排放,一般會從採用雙管齊下的方式:一是從根源上減少污染物的產生、二是儘可能的將產生的污染物通過化學反應消除掉,後處理系統屬於後者,這也是後處理系統的作用所在。

下圖是某國六車型後處理器上的銘牌標識,從圖中可以看到DOC、DPF、SCR、ASC等字樣,這些都是國六後處理系統中必不可少的裝置,是每一個卡友必須要了解和掌握的。那麼這些字母究竟代表什麼,在整個尾氣排放過程中都扮演什麼樣的角色呢?爲了更好的解答上述問題,我們先來說一下幾個術語定義:

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▲某國六後處理器銘牌

氣體污染物

包括一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx,以等價二氧化氮(NO2)表達)、碳氫化合物(HC,例如:總碳氫(THC)、非甲烷碳氫(NMHC)、甲烷(CH4))等氣體排放物。

顆粒物

顆粒物即我們通常所說的PM,主要是碳、冷凝的碳氫化合物、硫酸鹽水合物。

何爲DOC

DOC爲柴油機氧化催化器的縮寫,是整個後處理過程的第一步,通常爲三段式排氣管中的第一段,一般以貴金屬或陶瓷作爲催化劑載體。DOC的主要作用是氧化廢氣中的CO 、HC ,將其轉化爲無毒無害的C02和H2O。同時也可以吸收可溶性有機成分及部分碳顆粒,降低部分PM的排放。並將NO氧化爲NO2(NO2也是下級反應的源氣體)。

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DOC氧化過程原理圖

何爲DPF

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DPF爲柴油顆粒捕捉器的縮寫,後處理過程的第二部,也是三段式排氣管中的第二段,主要作用是捕捉PM顆粒,對PM的削減能力在90%左右。當DPF裝置捕捉足夠多的顆粒物後,爲了避免堵塞,會對捕捉的顆粒物進行消解,這個過程叫做DPF再生,再生過程分爲主動和被動兩種形式,在此不進行詳細說明。

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DPF工作原理示意圖

何爲SCR

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SCR爲選擇性催化還原技術的縮寫,也是排氣管中的最後一段,以尿素爲還原劑,通過使用催化劑與NOx發生化學反應,將NOx轉換爲N2和H2O,SCR技術在國內卡車上早已普及,相信卡友們對SCR再熟悉不過了。

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SCR還原反應示意圖

何爲ASC

ASC是氨氣捕捉器的縮寫,一般安在排氣裝置的最末端,也就是SCR裝置後面,通過催化氧化作用降低排氣中未參與尾氣催化而泄露出的氨氣。說白了就是抓走那些未參與化學反應的氨氣,國五之前對尿素系統噴射的尿素是沒有要求的,國六標準則對其有了限值,所以ASC屬於國六標準下催生的新型裝置。

國六排放技術路線

對於近在眼前的”國六”,主流商用車企業和柴油機企業已經做好了充足的產品和技術儲備,玉柴、濰柴、錫柴、康明斯等柴油機企業已經相繼發佈國六產品,解放、東風、重汽、陝汽等主流卡車企業也陸續推出各類國六車輛。整體來看,國內普遍採用的國六排放技術路線與歐美地區歐VI早期的技術路線一致,爲:EGR+DOC+DPF+SCR的形式。

國六將至,是時候說一下後處理技術了

EGR+DOC+DPF+SCR路線示意圖

國六將至,是時候說一下後處理技術了

SCANIA歐六技術路線

結語

2018年的商用車行業,可以說是波濤暗湧,國三車淘汰、國六提前實施、公轉鐵等政策的衝擊和震盪一波接着一波。在運費持續走低、油價昂貴的大環境下,卡友們難免會陷入情緒的漩渦。但只要我們手裏還握着方向盤,就要主動去接受眼前的既成事實,瞭解國六,擁抱改變,是爲了更好的走在向前的道路上。如何在時代大潮下掌握好個人命運,是每一個卡車人都必須思考的問題。

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