后处理企业对国IV标准的三点期望

 

柴油机升级到国Ⅳ排放标准，无论是选择SCR（选择性催化还原技术）还是EGR（废气再循环系统）技术路线，排放后处理装置都成为必备。

 

近日，记者采访了多家排放后处理器生产企业，他们对柴油机国Ⅳ排放升级尤其是后处理器的研发和使用，提出了自己的担心和期望。他们认为，国Ⅳ柴油机排放后处理器的技术还需要完善，相关产品应该尽快实现自主生产，对排放的检测应该有保障措施。

 

多措施消除尿素结晶

 

四川中自尾气净化有限公司总经理陈启章告诉记者，在重型车实现国Ⅳ排放的选择上，企业大多倾向SCR技术，不过目前SCR系统仍有不尽如人意的地方，尿素结晶就是其一。

 

据江苏可兰素汽车环保科技有限公司研发中心主任严军表介绍，车用尿素溶液的冰点为-11.5℃，储存车用尿素溶液的环境无法做到温度控制，从而引起尿素结晶。“冬季我国很多地区的温度都会低于-11℃，这将导致车辆储存车用尿素溶液结晶，从而造成SCR系统运行不畅。”

 

对此，可兰素公司推出了车用尿素溶液抗低温技术。据介绍，该技术主要采用降低冰点和干扰晶体结晶过程两种方法。“添加铵盐类物质可以有效地降低车用尿素溶液的低温冰点性能指标，而且抵抗环境低温的能力大于传统的车用尿素溶液。结晶干扰技术采用高分子物质破坏低温结晶过程达到降低冰点的要求。”严军表认为，车用尿素溶液的降冰点方式很多，需要通过进一步的台架试验确认，以满足SCR设计要求。

 

潍柴动力主任工程师王意宝表示，尿素结晶问题已制约了SCR技术的推广和应用。他建议，提高尿素起喷温度，优化尿素喷射基于排气温度的修正，并倡议加强整车厂家、柴油机厂家、后处理厂家三方的协同开发。

 

在SCR系统使用中，尿素溶液由于受热以及雾化影响产生沉积物，造成堵塞，这也是比较普遍的问题。沉积物堵塞管道最终导致SCR系统失效。业内专家表示，可通过添加剂改善雾化程度，降低表面张力，起到抗沉积的作用。此外，由于尿素溶液具有较强的腐蚀性，容易腐蚀后处理器管路。

 

呼唤完全自主的DPF系统

 

据记者了解，轻型柴油车排放升级多采用催化性DPF，这种过滤器的控制单元一般集成在发动机的ECU中，由于使用后喷射辅助再生，标定匹配工作量巨大，DPF功能的标定（包括台架和整车标定）需要18～24个月，且目前国内无实际标定经验，需委托国外公司完成。

 

对此，安徽艾可蓝节能环保科技有限公司技术总监朱庆认为，国内生产的DPF及再生控制系统和发动机ECU的匹配标定，由于发动机ECU来自国外垄断企业，合作标定问题不好解决，建议国内主机厂开发自己的ECU。换个角度来说，国内需要研制出相对独立控制的DPF系统，尽可能减少对国外发动机ECU的依赖。

 

目前，艾可蓝已在国内做过DPF装机试验。艾可蓝的DPF主动再生系统安装于江淮HK6910公交车上运行了6万公里。试验 表明，未安装DPF的百公里油耗18L，安装DPF之后百公里油耗为18.4L，油耗增加2.22%。

 

业内人士介绍，DPF在国内的使用实例表明，国内载体质量不能满足要求，有些大规格堇青石陶瓷载体经不起热冲击、热振动，碳化硅陶瓷载体由于壁面孔隙太小也容易产生问题。此外，由于油品的问题，国内需要推广耐硫型DPF。

 

NOx监测需OBD完善

 

研究显示，车速越高，NOx排放越低。而公交车在市区运行中实际车速大于25km/h的时间大概只占20%~50%，因此NOx排放很容易超标。解决这个问题的最好办法，就是加装OBD（在线诊断系统）。

 

北京理工大学教授葛蕴珊对城市公交车SCR系统排放控制效果评估和应对技术政策做过系统研究。他建议，对公交车辆进行在线NOx监控，实时传输NOx （OBD3），同时对满足国Ⅳ标准的重型柴油车的排放年检中增加NOx的检测。他还提出车载排放测量规范，并建议利用遥感发现高排放车。

 

四川中自尾气净化有限公司林涛博士告诉记者，SCR催化剂对城市工况适应性问题值得探讨。据他介绍，城市柴油公交车在低速、低转速下运行，会导致低的排气温度，从而引起NOx的排放超标。“Fe分子筛SCR催化剂，具有很好的中高温活性，并具有良好的抗硫性能，但低温性能不能满足城市工况要求；Cu分子筛SCR催化剂，具有优异的低温活性和温度窗口宽的优点，但耐硫性能有待提高；V-SCR催化剂，低温性能无法满足城市工况要求。”林涛告诉记者。

 

林涛认为，正确选择SCR催化剂的种类，SCR技术路线完全可以满足当前柴油车城市工况下的NOx后处理要求，复合氧化物SCR催化剂将是未来的主流催化剂。他也对SCR系统提出了要求，需要喷射系统按照分子筛基催化剂温度-特性进行匹配，并且需要OBD来完善。