SCR技術(shù)如何實(shí)現國五排放標準?
與國四排放標準相比，國五排放標準對氮氧化合物排放的限值降低了25%-28%，顆粒物的排放限值嚴格了82%。
在節能減排成為大趨勢的前提下，除了發(fā)展新能源汽車(chē)，由汽油轉向柴油的趨勢也較為明顯，柴油發(fā)動(dòng)機比汽油發(fā)動(dòng)機節油30%，二氧化碳排放量低30%-45%，因此柴油機的發(fā)展已成為汽車(chē)行業(yè)的重要發(fā)展方向。
不過(guò)，柴油發(fā)動(dòng)機的排放也面臨難點(diǎn)：尾氣排放中的發(fā)動(dòng)機經(jīng)排氣筒排出的顆粒物、氮氧化物等排放對大氣環(huán)境的污染仍較嚴重，是否有辦法讓其排放達到最低并符合環(huán)保及國五排放標準甚至更高標準的要求?
答案是肯定有的。在近乎苛刻的國五排放標準面前，必須綜合使用排氣后處理技術(shù)來(lái)控制排放。目前，實(shí)現柴油發(fā)動(dòng)機國五排放標準有兩種途徑：
一是SCR技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化噴油和燃燒過(guò)程，控制顆粒的產(chǎn)生，使燃燒溫度升高，從而增加NOx，再添加尿素來(lái)還原NOx來(lái)實(shí)現。
二是EGR+DPF技術(shù)，其實(shí)際上是廢氣再循環(huán)的過(guò)程，通過(guò)抑制NOx的產(chǎn)生，使燃燒的溫度降低，通過(guò)DOC(柴油氧化催化劑)或者DOC+DPF(顆粒捕捉器)將TPM(總顆粒物)降低到排放標準以下。
這兩種途徑到底有什么區別?
SCR和DPF實(shí)際上是目前最主要的柴油發(fā)動(dòng)機排氣后處理的兩種技術(shù)路線(xiàn)，二者各有特點(diǎn)和優(yōu)劣。
在性能方面，就DPF而言，廢氣經(jīng)由DPF系統，導致排氣背壓增加，動(dòng)力損失嚴重。而SCR系統因排氣背壓小，動(dòng)力輸出強勁。例如，DPF系統需補償EGR造成的功率損失來(lái)達到國五排放，更需兩級增壓，SCR因結構簡(jiǎn)單，達到國五排放標準與國三的增壓系統保持相同即可。
在可靠性方面，DPF系統的廢氣再循環(huán)過(guò)程中，廢氣溫度高，催化劑燒蝕，額外噴油促成二次再生，易造成顆粒堵塞引發(fā)安全隱患;由于要補償EGR系統的壓力損失，因此增壓器一直處于高負荷工作，易損壞;同時(shí)由于廢氣溫度高，冷卻系統可靠性也會(huì )降低。反觀(guān)SCR系統，由于不存在DPF堵塞、渦輪增壓高負荷工作、冷卻系統加大等問(wèn)題，因此可靠性相對更好。
在使用成本方面，有評測數據顯示，DPF油耗相比SCR系統高10%，是因排氣背壓高、動(dòng)力損失等綜合導致;DPF一旦發(fā)生管路堵塞，必須更換DPF總成，費用昂貴;DPF潤滑油標號要求CI-4級，相對于SCR需要的CF-4級潤滑油，費用更高。
事實(shí)上，SCR系統的工作原理是將還原劑噴入排氣管，排氣中的氮氧化合物在催化劑的作用下與還原劑反應后被還原成氨氣和水。SCR系統目前采用的還原劑是車(chē)用尿素，但車(chē)用尿素是消耗品，必須定期添加，所以用車(chē)成本會(huì )提高。但實(shí)際上SCR需要添加的車(chē)用尿素水溶液消耗量?jì)H為1:20，且購買(mǎi)便利。
以東風(fēng)御風(fēng)國五車(chē)型為例，其尿素罐可容納10kg，油箱容積80L，每添加一次，對應2.5箱柴油，相當于0.016元/km，只需2500km添加一次車(chē)用尿素。
SCR技術(shù)+車(chē)用尿素成為國五主流
不過(guò)，SCR技術(shù)在國四排放標準實(shí)施階段已近趨于成熟，升級國五排放標準只需要調整一下技術(shù)參數，發(fā)動(dòng)機不用再次技改，開(kāi)發(fā)成本相對要低，這將大大降低整車(chē)廠(chǎng)的升級成本和周期。若采用 EGR+DOC+DPF 技術(shù)，則需要重新設計主機，再次進(jìn)行的復雜標定過(guò)程工作量龐大。
無(wú)疑，在目前國內國三和國四主機技術(shù)仍不算很成熟的背景下，SCR技術(shù)的優(yōu)勢十分明顯，市場(chǎng)認可度相對較高，所以SCR目前仍然是滿(mǎn)足國五排放標準的主流技術(shù)。
從國外的實(shí)際情況來(lái)看，歐洲大部分國家選擇SCR作為主流的技術(shù)路線(xiàn)，在美國則主要選擇EGR+DOC+DPF技術(shù)路線(xiàn)，這是歐洲出于成本因素的考慮，歐洲的燃油價(jià)格相對較高，SCR技術(shù)較好的燃油經(jīng)濟性使該技術(shù)成為歐洲的首選。
目前，國內各個(gè)廠(chǎng)家都在備戰國五排放時(shí)代的到來(lái)，并將先后推出自己的國五產(chǎn)品，根據統計，今年即將上市的國五產(chǎn)品的柴油發(fā)動(dòng)機，大多采用的是SCR技術(shù)。這就意味著(zhù)實(shí)行國五排放標準后，大家更多還會(huì )使用車(chē)用尿素
