技术优势让玉柴"笑傲江湖"
玉柴欧Ⅵ柴油机 EGR和SCR的完美结合
在柴油机排放技术上,有两条路线引人瞩目,并被大部分发动机企业接受并使用,那就是EGR和SCR。EGR和SCR技术各有利弊,在不同的领域和排放法规实施阶段各领风骚,但关于两者的争论也一直没有停止。
EGR(Exhaust Gas Recirculation的简称),即废气再循环系统,是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸,通过提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow) 减少而达到减排的目的。尽管提高废气再循环率对减少氮氧化物(NOx)的排放有积极的影响, 但同时这也会对颗粒物和其他污染成份的增加产生消极的影响。所以EGR系统通常配备有DPF(Diesel Particulate Filter)颗粒捕捉器,用于减少废气颗粒物的排放。
SCR(Selective Catalyst Reduction),即选择性催化还原系统,利用车用尿素荣溶液[主要成分是氨(NH3)]对NOx还原功能,在高温和催化剂的条件下发生氧化还原反应,将废气中的氮氧化物转变为无害的氮气和水,从而达到大量减少氮氧化物排放的目的。SCR系统要求发动机配备尾气后处理系统,主要包括催化消声器、尿素罐、计量泵等。
我们知道,柴油车产生的废气的主要成分是微粒(PM)和氮氧化物(NOx),对两者含量的控制是矛盾的:充分燃烧可以降低微粒,但同时增加氮氧化物的含量,而不充分燃烧,则会造成柴油的浪费,并造成动力损失和污染的加剧。
很显然EGR有利于微粒的控制,而SCR更有利于减少氮氧化物。由于排放法规不同阶段的要求不同,从国四阶段开始,排放法规对氮氧化物含量的控制要求提高使EGR力不从心,而SCR因为相对欧三无需对发动机进行改动、燃油经济性提高和具备升级国五的能力等优势,而受到重视,并成为国四、国五阶段主流减排路线。一时间,EGR倍受冷落。
但问题接踵而至,各国发动机科研人员发现,面对欧Ⅵ更为苛刻的排放指标,纯粹的SCR也遇到了困难,而EGR的价值被重新认识。但是,无论SCR和EGR都无法独立承担起达到欧Ⅵ排放指标的要求。于是,EGR和SCR的结合,成为各国发动机企业对欧Ⅵ柴油机研发方案的共识。
玉柴6L-60欧Ⅵ柴油机的研发成功,正是基于这一理论。通过采用中等强度冷却废气再循环(EGR)技术,通过高压共轨燃油喷射系统多次喷油策略控制,实现高效清洁燃烧,缸内同时降低NOx和颗粒排放,原始排放接近欧V排放水平;而后采用选择性还原SCR技术和颗粒过滤器DPF进一步降低NOx和微粒排放,从而达到并明显超过欧Ⅵ规定的限值。
EGR+SCR结合造就玉柴6L-60欧VI柴油机
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