柴油汽車「SCR·尿素系統」的特點解析:用車成本影響並不大

2021-01-11 汽車科學島

#老司機聊汽車知識#

說明:

對於卡車司機而言「尿素」應當是個再熟悉不過的詞,因為汽車想要正常使用總需要加注這種聽起來「騷哄哄」的溶液。然而隨著對柴油汽車排放檢測要求的越發嚴格,家用代步車型中的越野車和皮卡車也都要求加入這套系統,新手司機需要對「SCR系統」的運行原理有一定程度的了解才行,否則很容易損壞車輛或出現尾氣超標的問題。

(下圖為尿素消耗到20%以內或故障燈)

01基礎知識

1:尿素並不是「尿裡的核心元素的結晶」,這個問題有必要解釋,因為確實有網友諮詢過。尿素的稱之為碳醯胺,是由碳、氫、氧、氮等元素組成的有機化合物,這也是空氣中的主要成分,所以純淨的尿素本身並沒有氣味,取個整個奇特的名字只是因為尿液中含有這種物質而已,純淨尿素是白色的晶體。

不過尿素在高溫環境中,或者與鹼性物產生化學反應後會產生氨氣,這種氣味是比較刺鼻的;早期的旱廁中劇烈的氣味就是氨氣所致,不過柴油汽車的尾氣並不會臭,因為你哦啊書也進行分解。

2:SCR指「選擇性催化還原系統」,是柴油汽車針對氮氧化物專用的分解基礎。柴油發動機因壓縮機過高且燃燒火焰溫度本就偏高,在燃燒過程中會產生大量的NOx(氮氧化物);這種氣體對於生成酸雨有很大的影響,所以控制與處理NOx則非常重要。

處理的方式也非常簡單,將尿素溶液(32.5%尿素與去離子水混合)霧化噴射,之後加熱蒸發產生NH3·氨氣,通過金屬催化劑分解NOx。還原後的物質主要為氮氣老,空氣中78%的成分本就是氮氣,所以還原後則不用擔心會對空氣品質產生什麼影響了。

02常見問題

尿素的消耗量會不會很大,用車成本會不會過高呢?

其實尿素的成本真的不高,一桶往往只要二三十元,重點是尿素的消耗量其實是很低的。消耗比例為「100:5」,也就是每消耗20升柴油才會消耗1升尿素;對於皮卡車而言則是百公裡多出幾個鋼鏰的標準,對於重載高油耗的卡車才會顯得成本偏高。

而且尿素並不是全轉速區間都會消耗,一般中低轉速代步駕駛或空車駕駛時,尿素的消耗量會極低或者並不消耗;噴射系統會在高轉速(高速通勤)過程中正常消耗尿素,也就是說≥輕卡的貨車才需要考慮成本的問題。

尿素的消耗量為什麼冬季極少,或者完全不消耗呢?

這是個比較常見的問題,如果在儀錶盤沒有故障燈點亮的前提下,尿素長期看不到消耗則不是故障引起,而是因環境溫度過低導致的結果。

SCR系統的啟動運行(開始還原NOx)的溫度要在200℃以上,這與三元催化器的啟動溫度基本相同;啟動後的短時間內無法讓催化器達到這個溫度標準,這一階段中就不會有尿素的消耗,因為強行噴射尿素會堵塞噴孔或造成其他零部件的結晶。

所以在冷啟動後的短時間內,或者因環境溫度過低,行駛中的風冷始終無法讓系統升高到啟動溫度的前提下,SCR系統是不噴射尿素的。這算是優點還是缺點……自行感受吧。

尿素應當如何加注?這個問題很重要!

國五排放標準之前的柴油汽車不見得都有這個系統,乘用車型中更是基本都沒有;升級標準到5/6後才陸續有越野車和皮卡加入SCR系統,而且會集成DPF顆粒物捕捉器,在運行中儀錶盤會顯示正在淨化顆粒物,ADBLUS指示燈則為SCR運行的提示。

所以並不是所有汽車都有必要加注尿素,然而總有些不明其所以然的車主,購買尿素直接加注到油箱中……尿素雖然也能夠燃燒,但是尿素中畢竟含有67.5%的去離子水,混加後損壞發動機幾乎是必然的結果。

原車有雙加注口的越野車或皮卡會區分標註尿素加注和燃油加注口,只有單加注口的車輛就別加尿素了;至於輕卡得有尿素箱才行,油箱之外沒有的話當然也不用加注。

最後再說明一點:柴油汽車加注尿素並非「特色」,有很多無知的公知會對其機進行錯誤定義。

Adblue·歐洲叫法(添藍液)DEF·美國叫法(柴油機排氣處理液)咱們的叫法比較通俗易懂——尿素。對於NOx的排放控制是必然結果,畢竟柴油機的排放量過大了;目前歐盟的很多國家已經制定出了柴油汽車的停產時間表,北美與亞太區域還沒有規劃,所以柴油汽車的使用標準已經相對寬鬆了。

編輯:天和Auto-汽車科學島

天和MCN授權發布

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