云 清 |文
車用尿素面面觀
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長(zhǎng)期加水使用會(huì)導(dǎo)致SCR系統(tǒng)長(zhǎng)期不正常工作,OBD系統(tǒng)會(huì)直接降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率并增加油耗,同時(shí)還會(huì)損壞SCR系統(tǒng)的零部件。
Introduction of Vehicle Urine Products
A s o n e o f t h e e a s yconsumable products for end-users, vehicles urine is still quite a new thing to most truck drivers who neither have much knowledge about its nature, function, usage and storage, etc.nor misuse it in many ways.For this reason, this article provide a detailed introduction of vehicle urine products from the mentioned aspects, which hopefully is useful and helpful for most end-users.
進(jìn)入2015年,伴隨國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,車用尿素的受關(guān)注度顯著提升。作為與終端用戶直接相關(guān)的易耗品之一,車用尿素對(duì)于廣大卡客車駕駛員來(lái)說(shuō)還是個(gè)新鮮事物,用戶對(duì)其成分、工作原理、用途以及使用和儲(chǔ)存上還不甚了解或者存在誤區(qū)。為此,本文圍繞上述幾點(diǎn)對(duì)車用尿素的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了梳理,以問(wèn)答的形式呈現(xiàn)給廣大讀者。
車用尿素溶液是無(wú)色、透明、清澈的液體,濃度在31.8%~33.2%,用于還原NOx。目前使用的車用尿素溶液一般由32.5%高純尿素和67.5%的去離子水組成。
車用尿素的學(xué)名是柴油機(jī)尾氣處理液,國(guó)內(nèi)俗稱為汽車尿素、車用尿素、車用脫硝劑等。車用尿素溶液最早在歐洲使用,稱為Adblue,北美稱為DEF柴油機(jī)尾氣處理液。需要指出的是,國(guó)外有Adblue和DEF認(rèn)證的尿素生產(chǎn)企業(yè),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格,而國(guó)內(nèi)能通過(guò)Adblue和DEF認(rèn)證的企業(yè)很少。
普通的農(nóng)用化肥尿素因?yàn)楹锌s二脲、機(jī)械雜質(zhì)、甲醛、金屬離子會(huì)造成SCR尾氣后處理器的催化劑中毒,造成部件損壞。此外,化肥尿素低溫易結(jié)晶且不能保證尿素溶液濃度,會(huì)造成NOx轉(zhuǎn)換率低。車用尿素溶液不是簡(jiǎn)單地用常見(jiàn)的尿素化肥兌水,它是農(nóng)用尿素提純后形成的,呈淡藍(lán)色液態(tài)。
為了滿足歐Ⅳ~歐Ⅵ排放法規(guī),國(guó)際中重型商用車及柴油機(jī)企業(yè)主要采用2條排放控制技術(shù)路線:第一是“優(yōu)化燃燒+SCR”技術(shù)路線,簡(jiǎn)稱SCR路線,它是通過(guò)優(yōu)化噴油和燃燒過(guò)程,盡量在機(jī)內(nèi)控制PM的產(chǎn)生,而在機(jī)外后處理過(guò)程中,采用尿素溶液對(duì)NOx進(jìn)行選擇性催化還原;第二是“EGR+DOC/DPF/POC”技術(shù)路線,其中以“EGR+DPF”應(yīng)用最廣泛,簡(jiǎn)稱EGR+路線,它以廢氣再循環(huán)為基礎(chǔ),在機(jī)內(nèi)抑制NOx的產(chǎn)生,在機(jī)外后處理過(guò)程中采用柴油氧化催化器或柴油顆粒過(guò)濾器、或顆粒氧化催化器對(duì)PM進(jìn)行氧化催化或過(guò)濾捕捉。
我國(guó)重型車升級(jí)國(guó)Ⅳ的路線大多數(shù)采用SCR路線,NOx是車輛尾氣排放物中的主要成分。NOx不僅是酸雨的成因之一,對(duì)人體也有直接的危害。尿素溶液的作用就是和汽車尾氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成無(wú)毒的氮?dú)夂退?,從而降低汽車尾氣中有毒氣體的排放,減少污染。
SCR系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程大致是:尾氣從渦輪出來(lái)后進(jìn)入排氣管,排氣管上安裝有尿素計(jì)量噴射裝置,噴入尿素水溶液,尿素在高溫下會(huì)分解為NH3,在還原性催化劑作用下與柴油車尾氣中的NOx反應(yīng),生成N2和H2O,從而減少尾氣排放中的NOx。
關(guān)于車用尿素溶液在催化還原反應(yīng)中的控制是非常精細(xì)化一個(gè)過(guò)程。SCR系統(tǒng)中的尿素劑量最終由發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制,尿素的噴入量必須要與NOx的濃度相匹配,在保證降低NOx的同時(shí),不能超過(guò)份量。尿素的噴入量過(guò)少,則達(dá)不到應(yīng)有的處理水平,尿素的噴入量過(guò)多,則會(huì)使多余的NH3排入大氣,導(dǎo)致新的污染。所以,必須有高靈敏度的NOx濃度傳感器以及相應(yīng)的高精度尿素噴射裝置。
車用尿素必需儲(chǔ)存在遠(yuǎn)離陽(yáng)光直接照射的地方,溫度不宜太熱或太冷,并且通風(fēng)良好。車用尿素在光照和高溫情況下,有效期會(huì)大幅縮短。車用尿素應(yīng)該室溫保存,避免高溫和陽(yáng)光直射,保存溫度保持在-5~25 ℃之間,低于-5 ℃時(shí)應(yīng)有保溫措施,高于25 ℃要冷卻保溫。此外,若儲(chǔ)存溫度過(guò)低會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶,體積膨脹,所以儲(chǔ)存時(shí)的容積不得高于90%。一旦結(jié)晶,加熱溫度不要高于30 ℃。
另外,車用尿素呈堿性,對(duì)銅、鑄鐵、焊料、鑄鋁的腐蝕很大。其包裝材料要嚴(yán)格選用GB 29518-2013推薦的材料。車用尿素的包裝必須定制,不能用碳鋼儲(chǔ)罐或普通塑料桶等。同時(shí),由于水溶性尿素結(jié)晶點(diǎn)是-11℃,所以一些泵送管線需要保溫,同時(shí)溫度不宜過(guò)高,過(guò)高容易導(dǎo)致尿素分解。
答案是否定的。相關(guān)技術(shù)專家指出,由于用水替代了車用尿素溶液或用水稀釋了車用尿素溶液,水或被水稀釋后濃度低于32.5%的車用尿素溶液無(wú)法對(duì)廢氣進(jìn)行還原處理,使NOx排放依然過(guò)高。同時(shí),NOx會(huì)與其他污染物在紫外線作用下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染。對(duì)大氣危害非常大,進(jìn)而對(duì)人類的身體健康也有很大的影響。
此外,長(zhǎng)期加水使用會(huì)導(dǎo)致SCR系統(tǒng)長(zhǎng)期不正常工作,OBD系統(tǒng)會(huì)直接降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率并增加油耗,同時(shí)還會(huì)損壞SCR系統(tǒng)的零部件,而換一套SCR系統(tǒng)的總費(fèi)用在7萬(wàn)~8萬(wàn)元,單獨(dú)更換噴嘴也需要2 000多元,嚴(yán)重情況下?lián)p壞催化劑會(huì)產(chǎn)生3萬(wàn)~5萬(wàn)元的維修費(fèi)用,這樣的做法雖然短期降低了車輛使用成本,實(shí)際上得不償失。
用戶在使用國(guó)Ⅳ車過(guò)程中,存在不少誤區(qū),有的駕駛員會(huì)把車用尿素的報(bào)警裝備OBD拆除,或更改CPU數(shù)據(jù)從而避免加注車用尿素或達(dá)到虛假環(huán)保數(shù)據(jù)的作用。
相關(guān)技術(shù)專家認(rèn)為,通過(guò)拆除OBD監(jiān)控,使得車輛在SCR系統(tǒng)中尿素耗盡時(shí)不限功率,這樣一來(lái)看似減少了很多麻煩,但由于國(guó)Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)為了降低PM排放而偏向充分燃燒,這樣尾氣中NOx排放不僅不會(huì)降低還會(huì)升高,尾氣污染甚至超過(guò)國(guó)Ⅲ車。同時(shí),SCR系統(tǒng)長(zhǎng)期不工作會(huì)導(dǎo)致SCR系統(tǒng)內(nèi)殘留的車用尿素溶液結(jié)晶堵塞管道及噴嘴,而且因?yàn)殚L(zhǎng)期缺乏液體的浸泡使SCR系統(tǒng)各零部件的壽命降低甚至損壞,催化劑失去催化作用,更換SCR系統(tǒng)零部件的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常使用車用尿素的費(fèi)用,反而會(huì)大大增加使用成本。
使用車用尿素與油耗并無(wú)直接關(guān)系。車用尿素用于國(guó)Ⅳ車輛的SCR系統(tǒng),SCR系統(tǒng)通過(guò)OBD系統(tǒng)的ECU與發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生聯(lián)系,如果SCR系統(tǒng)不能正常工作,OBD系統(tǒng)會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出,并增加油耗。但如果SCR系統(tǒng)正常工作,采取高壓共軌技術(shù)的國(guó)Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒更充分,車輛的輸出功率更加穩(wěn)定,可以比國(guó)Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省6%左右的油耗,因此車用尿素不會(huì)增加或者減少發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗,但優(yōu)質(zhì)的車用尿素能保證SCR系統(tǒng)正常工作,起到協(xié)助降低油耗的作用。
國(guó)Ⅳ車輛的使用成本主要有2方面組成:一是國(guó)Ⅳ車型本身的購(gòu)置成本,另一個(gè)是車用尿素的使用成本。使用國(guó)Ⅳ車輛,用戶的購(gòu)車成本增加2萬(wàn)~3萬(wàn)元,尿素使用量為燃油消耗量的3%~5%,國(guó)Ⅳ車車用尿素的使用同樣會(huì)帶來(lái)成本的增加。但相比原來(lái)國(guó)Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)燃油會(huì)節(jié)省3%~5%,燃油成本的節(jié)省可以抵消一些費(fèi)用。
目前車用尿素的加裝方式主要有桶裝方式和加注設(shè)備2種,這2種加注方式都有嚴(yán)格的加注標(biāo)準(zhǔn)。加注設(shè)備站有加注槍,可保證車用尿素的純凈,不受加注環(huán)境污染;而對(duì)于桶裝加注,目前一些生產(chǎn)企業(yè)也通過(guò)簡(jiǎn)易的加注管進(jìn)行加注,在加注環(huán)節(jié)把控。
目前用戶主要加注的都是桶裝小包裝產(chǎn)品。加注時(shí),首先打開(kāi)包裝桶蓋,并打開(kāi)內(nèi)扣密封蓋,然后把導(dǎo)流管的一端與包裝桶連接,另一端與車上的尿素罐連接,就可以加注了。加注完之后,要用干毛巾或者紙巾把加注口擦干,確認(rèn)蓋好尿素罐的蓋子。
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