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)動機排放的廢氣造成環(huán)境污染而對其進(jìn)行適當(dāng)處理的技術(shù)。從國二到國三，排放系統(tǒng)的關(guān)鍵在于燃油噴射系統(tǒng)，而從國三到國四，就必須使用排放后處理技術(shù)。 目前國際內(nèi)燃機行業(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，利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進(jìn)行處理；美國和日本傾向于EGR（廢氣再循環(huán)）體系，即通過微粒捕集器或微粒催化轉(zhuǎn)換器（DPF），針對燃燒產(chǎn)生的微粒進(jìn)行處理的EGR（廢氣再循環(huán)）技術(shù)。因為國情不同，所以各國企業(yè)選擇技術(shù)有不同的傾向。

SCR系統(tǒng)更適合中國市場的原因歸結(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償；第二，如果現(xiàn)在采用此技術(shù)，在很長時間內(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)只需一個附加的貯藏罐，這對于車輛駕駛室的設(shè)計影響不大；第四，發(fā)動機復(fù)雜性低。SCR系統(tǒng)可以同時滿足國三和國四標(biāo)準(zhǔn)，可以在部分地區(qū)提前引進(jìn)。

基于以上幾點原因，在技術(shù)路線方面，國內(nèi)主流柴油機生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)基本達(dá)成共識，SCR系統(tǒng)將是未來國內(nèi)柴油機排放升級的主要技術(shù)方向。目前，國內(nèi)大部分柴油機廠和主機廠等都采用了SCR技術(shù)。

國IV標(biāo)準(zhǔn)簡介

國IV排放標(biāo)準(zhǔn)是國家第四階段機動車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，汽車排放污染物主要有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，控制和減少汽車排放污染物到規(guī)定數(shù)值以下的標(biāo)準(zhǔn)。 國IV標(biāo)準(zhǔn)全稱為國家第四階段機動車排放標(biāo)準(zhǔn)，它等效于歐洲的歐標(biāo)準(zhǔn)。在排放控制上，國IV標(biāo)準(zhǔn)機動車需要在國基礎(chǔ)上再進(jìn)一步降低30%~50%的污染物才能達(dá)標(biāo)。

根據(jù)國家環(huán)保部發(fā)布的《關(guān)于實施國家第四階段車用壓燃式發(fā)動機與汽車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的公告》，將分步實施機動車國IV標(biāo)準(zhǔn)。鑒于目前滿足國IV標(biāo)準(zhǔn)需求的車用柴油供應(yīng)仍不到位，嚴(yán)重制約國IV標(biāo)準(zhǔn)實施進(jìn)度。為保證標(biāo)準(zhǔn)實施效果，根據(jù)車用燃料供應(yīng)實際，決定分車型、分區(qū)域?qū)嵤﹪鳬V標(biāo)準(zhǔn)。氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車（汽油車）嚴(yán)格實施國IV標(biāo)準(zhǔn)。所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售和注冊登記的氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車必須符合國IV標(biāo)準(zhǔn)的要求。自2013年7月1日起，所有生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售和注冊登記的車用壓燃式發(fā)動機與汽車（柴油車）必須符合國IV標(biāo)準(zhǔn)的要求。

國家環(huán)保部還表示，將加大汽車企業(yè)環(huán)保生產(chǎn)一致性檢查力度，不定期開展汽車產(chǎn)品環(huán)保監(jiān)督檢查；并積極配合有關(guān)部門加強車用燃油管理，督促石油企業(yè)加快供應(yīng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求的車用燃油。對生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售不符合排放標(biāo)準(zhǔn)要求車輛的，環(huán)境保護(hù)部會同有關(guān)部門依法進(jìn)行處罰。

研發(fā)過程

隨著國家新的排氣標(biāo)準(zhǔn)的推行，我公司經(jīng)過多年的研發(fā)，應(yīng)用于國發(fā)動機的SCR系統(tǒng)已試制成功，并通過了中聯(lián)重科等公司實際裝車檢測。各項排放數(shù)據(jù)均達(dá)到國IV發(fā)動機排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已送國家有關(guān)部門檢測。該轉(zhuǎn)換器的工作原理是：在裝有柴油發(fā)動機的車輛上，將柴油機排出的有害廢氣轉(zhuǎn)換成無污染的氣體，并達(dá)到國排放標(biāo)準(zhǔn)。具體反應(yīng)方式如下圖：

我公司于2011年下半年就開始進(jìn)行SCR系統(tǒng)的前期研發(fā)工作。當(dāng)時國內(nèi)還沒有非常成熟的蜂窩陶瓷載體的生產(chǎn)方，我司當(dāng)時選用的是美國康寧公司的產(chǎn)品。通過與中南工業(yè)大學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域的專家共同花費了近四年時間并在其風(fēng)洞實驗室多次試驗，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，目前我司選用了國際國內(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，我司將樣品送與國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)進(jìn)行檢測，并在中聯(lián)重科的成品車輛上進(jìn)行了試裝檢測。檢測結(jié)果全部合格，具體檢測參數(shù)如下：

1 材質(zhì)檢測：SCR封裝體材料采用1:4509（441），其余材料為409L（德國進(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)品適合中國市場的原因歸結(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償。第二，如果現(xiàn)在采用此技術(shù)，在很長時間內(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)只需一個附加的貯藏罐，這對于車輛駕駛室的設(shè)計影響不大。第四，發(fā)動機復(fù)雜性低。國III電控裸機加上SCR系統(tǒng)后即可滿足國IV排放標(biāo)準(zhǔn)。簡而言之該產(chǎn)品具有廢氣轉(zhuǎn)換效率高、排放率低、使用壽命長、燃油經(jīng)濟(jì)性好、對燃油和機油品質(zhì)要求低、無催化器堵塞風(fēng)險、安裝方便、維護(hù)費用低等優(yōu)點。