產(chǎn)品發(fā)展歷程

SCR后處理技術(shù)是排放后處理技術(shù)中的一種,而排放后處理技術(shù)是指為減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣造成環(huán)境污染而對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)處理的技術(shù)。從國(guó)二到國(guó)三，排放系統(tǒng)的關(guān)鍵在于燃油噴射系統(tǒng)，而從國(guó)三到國(guó)四，就必須使用排放后處理技術(shù)。 目前國(guó)際內(nèi)燃機(jī)行業(yè)從歐發(fā)展到歐，主要有兩種基本體系。大體上，歐洲傾向于SCR（選擇性催化還原）體系，利用尿素溶液對(duì)尾氣中的氮氧化物進(jìn)行處理；美國(guó)和日本傾向于EGR（廢氣再循環(huán)）體系，即通過(guò)微粒捕集器或微粒催化轉(zhuǎn)換器（DPF），針對(duì)燃燒產(chǎn)生的微粒進(jìn)行處理的EGR（廢氣再循環(huán)）技術(shù)。因?yàn)閲?guó)情不同，所以各國(guó)企業(yè)選擇技術(shù)有不同的傾向。

SCR系統(tǒng)更適合中國(guó)市場(chǎng)的原因歸結(jié)于以下幾方面：，SCR系統(tǒng)能有效節(jié)省燃油消耗。SCR系統(tǒng)的燃油消耗相對(duì)于EGR＋DPF系統(tǒng)稍低一些，它的尿素水溶液消耗量也可在燃油消耗上得到補(bǔ)償；第二，如果現(xiàn)在采用此技術(shù)，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都可以滿足排放法規(guī)的要求，直到歐乃至更高排放標(biāo)準(zhǔn)的引進(jìn)；第三，在EGR＋DPF系統(tǒng)中，需要增加冷卻器的體積，SCR系統(tǒng)只需一個(gè)附加的貯藏罐，這對(duì)于車(chē)輛駕駛室的設(shè)計(jì)影響不大；第四，發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜性低。SCR系統(tǒng)可以同時(shí)滿足國(guó)三和國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)，可以在部分地區(qū)提前引進(jìn)。

基于以上幾點(diǎn)原因，在技術(shù)路線方面，國(guó)內(nèi)主流柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)，SCR系統(tǒng)將是未來(lái)國(guó)內(nèi)柴油機(jī)排放升級(jí)的主要技術(shù)方向。目前，國(guó)內(nèi)大部分柴油機(jī)廠和主機(jī)廠等都采用了SCR技術(shù)。

國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家第四階段機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，汽車(chē)排放污染物主要有HC（碳?xì)浠衔铮?、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通過(guò)更好的催化轉(zhuǎn)化器的活性層、二次空氣噴射以及帶有冷卻裝置的排氣再循環(huán)系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用，控制和減少汽車(chē)排放污染物到規(guī)定數(shù)值以下的標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)全稱(chēng)為國(guó)家第四階段機(jī)動(dòng)車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)，它等效于歐洲的歐標(biāo)準(zhǔn)。在排放控制上，國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)機(jī)動(dòng)車(chē)需要在國(guó)基礎(chǔ)上再進(jìn)一步降低30%~50%的污染物才能達(dá)標(biāo)。

根據(jù)國(guó)家環(huán)保部發(fā)布的《關(guān)于實(shí)施國(guó)家第四階段車(chē)用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的公告》，將分步實(shí)施機(jī)動(dòng)車(chē)國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)。鑒于目前滿足國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)需求的車(chē)用柴油供應(yīng)仍不到位，嚴(yán)重制約國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施進(jìn)度。為保證標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施效果，根據(jù)車(chē)用燃料供應(yīng)實(shí)際，決定分車(chē)型、分區(qū)域?qū)嵤﹪?guó)IV標(biāo)準(zhǔn)。氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)（汽油車(chē)）嚴(yán)格實(shí)施國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)。所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售和注冊(cè)登記的氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)必須符合國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)的要求。自2013年7月1日起，所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售和注冊(cè)登記的車(chē)用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)（柴油車(chē)）必須符合國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)的要求。

國(guó)家環(huán)保部還表示，將加大汽車(chē)企業(yè)環(huán)保生產(chǎn)一致性檢查力度，不定期開(kāi)展汽車(chē)產(chǎn)品環(huán)保監(jiān)督檢查；并積極配合有關(guān)部門(mén)加強(qiáng)車(chē)用燃油管理，督促石油企業(yè)加快供應(yīng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求的車(chē)用燃油。對(duì)生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售不符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求車(chē)輛的，環(huán)境保護(hù)部會(huì)同有關(guān)部門(mén)依法進(jìn)行處罰。

研發(fā)過(guò)程

隨著國(guó)家新的排氣標(biāo)準(zhǔn)的推行，我公司經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)，應(yīng)用于國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)的SCR系統(tǒng)已試制成功，并通過(guò)了中聯(lián)重科等公司實(shí)際裝車(chē)檢測(cè)。各項(xiàng)排放數(shù)據(jù)均達(dá)到國(guó)IV發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已送國(guó)家有關(guān)部門(mén)檢測(cè)。該轉(zhuǎn)換器的工作原理是：在裝有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛上，將柴油機(jī)排出的有害廢氣轉(zhuǎn)換成無(wú)污染的氣體，并達(dá)到國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)。具體反應(yīng)方式如下圖：

我公司于2011年下半年就開(kāi)始進(jìn)行SCR系統(tǒng)的前期研發(fā)工作。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有非常成熟的蜂窩陶瓷載體的生產(chǎn)方，我司當(dāng)時(shí)選用的是美國(guó)康寧公司的產(chǎn)品。通過(guò)與中南工業(yè)大學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家共同花費(fèi)了近四年時(shí)間并在其風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室多次試驗(yàn)，才徹底將SCR系統(tǒng)總成的封裝方案定型。由于考慮到原材料采購(gòu)周期和小批量訂貨的方便以及成本因素，目前我司選用了國(guó)際國(guó)內(nèi)的廠家生產(chǎn)關(guān)鍵部件蜂窩陶瓷載體。

產(chǎn)品樣品試制成功后，我司將樣品送與國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，并在中聯(lián)重科的成品車(chē)輛上進(jìn)行了試裝檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果全部合格，具體檢測(cè)參數(shù)如下：

1 材質(zhì)檢測(cè)：SCR封裝體材料采用1:4509（441），其余材料為409L（德國(guó)進(jìn)口）；

2 降噪效果：插入損失值＞20dBa；

3 壓力效果：壓力損失值＜15kpa；

4 氣 密 性：整體20L/Min，30kpa要求下無(wú)損壞；

5 氮氧合物指標(biāo)：NO*(3.5g/kwh)

6 空氣顆粒指標(biāo)：PM（0.02g/kwh）

7 排放標(biāo)準(zhǔn)：GB17691-2008

產(chǎn)品適合中國(guó)市場(chǎng)的原因歸結(jié)于以下幾方面：，SCR系統(tǒng)能有效節(jié)省燃油消耗。SCR系統(tǒng)的燃油消耗相對(duì)于EGR＋DPF系統(tǒng)稍低一些，它的尿素水溶液消耗量也可在燃油消耗上得到補(bǔ)償。第二，如果現(xiàn)在采用此技術(shù)，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都可以滿足排放法規(guī)的要求，直到歐乃至更高排放標(biāo)準(zhǔn)的引進(jìn)。第三，在EGR＋DPF系統(tǒng)中，需要增加冷卻器的體積，而SCR系統(tǒng)只需一個(gè)附加的貯藏罐，這對(duì)于車(chē)輛駕駛室的設(shè)計(jì)影響不大。第四，發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜性低。國(guó)III電控裸機(jī)加上SCR系統(tǒng)后即可滿足國(guó)IV排放標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)而言之該產(chǎn)品具有廢氣轉(zhuǎn)換效率高、排放率低、使用壽命長(zhǎng)、燃油經(jīng)濟(jì)性好、對(duì)燃油和機(jī)油品質(zhì)要求低、無(wú)催化器堵塞風(fēng)險(xiǎn)、安裝方便、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。