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自由联盟 - 研发绿色汽车应该注重什么?

  • Endless_love

    柴油发动机EGR和SCR,哪个更好,更适合中国?

    Endless_love 2009-05-22 13:23
    为了满足不断提升的汽车尾气排放标准,EGR(废气再循环)、SCR(选择性催化还原)、DPF(柴油颗粒过滤器)、DOC(diesel Oxidation catalyst,柴油氧化催化剂)等先进技术越来越多的应用到现在的汽车及发动机当中。然尔,这些技术的应用,无疑增加了产品生产的成本,影响油耗。为了满足国4标准,就EGR 和SCR而言,哪一种技术更加适合中国国情,成为中国汽车及发动机企业所要发展主流?
     
    在讨论这个问题前,我们还是先了解一下这两种技术的原理及优缺点。
    EGR(废气再循环)是将排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统,与混合气混合后进入气缸参与燃烧。少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧,降低了燃烧时气缸中的温度,因NOX是在高温富氧的条件下生成的,故抑制了NOX的生成,从而降低了废气中的NOX的含量。
     

    SCR系统包括:尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。系统的基本工作原理是:尾气从涡轮出来后进入排气混和管,在混和管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3,在SCR系统催化剂表面利用NH3还原NOX,排出N2,多余的NH3也被还原为N2,防止泄漏。一般情况下,消耗100L燃油的同时会消耗5L液体尿素水溶液。在SCR中发生的化学反应如下:

    尿素水解:(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2

    NOX还原:NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

    NH3氧化:4NH3+3O2→2N2+6H2O

    在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括:尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NOX在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。利用数值模拟研究这些过程,可以优化混和管路的设计和尿素喷射装置的布置,从而优化SCR系统的布置,预测催化效率,减少试验成本。

     

    EGR、SCR优缺点比较:

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  • Take_a_Bow
    #1
    Take_a_Bow 2009-05-27 10:21
    EGR 现在在国内的汽车机及柴油机上都有很成熟的应用,应用EGR可以实现欧四,但要实现欧5,就需要EGR和DOC+DPF,且需要较高的EGR率。国内的燃油品质,对DPF的应用也带来很大的困难,含硫量太高,很容易堵塞DPF。DPF的再生也是一项难题。所以现在很难说在国内哪个方法会成为主流。
  • Loveyou
    #2
    Loveyou 2009-06-02 17:25
    燃烧优化+SCR的优点是燃油经济型好,燃油喷射压力要求相对较低,对机油含碳要求低,对燃料内含硫不敏感(可接受500ppm),对原国III发动机结构不需修改。缺点是:需要尿素供应基础设施建设,需要防止氨气排泄技术,要求降低发动机对润滑油的消耗,对系统布置空间要求高(需要添加尿素箱)
    EGR+DPF相比燃烧优化+SCR的优点有不需要尿素供应系统,系统体积小。缺点是由于EGR系统导致燃烧爆发压力高,对燃油中硫含量敏感(不超过50ppm),燃油滞后喷射有机油含碳问题,多数情况下需要改变国III发动机的现有结构,DPF的清洁再生复杂而且常常不能保证效果。
    在美国基本采用EGR+DPF技术,因为美国燃油价格较欧洲低,车主对燃油经济性不敏感,却需要考虑施用尿素带来的成本。另外US2007标准对新车提出15万公里无维修要求,SCR技术明显不符合该要求,因为大约5000公里就要添加一次尿素。因此要采用SCR技术还需要向美国EPA申请特别许可。
    在欧洲长途载重车通常采用SCR技术,而短途运输或者城市公交车则选择EGR+DPF技术。
  • Endless_love
    #3
    Endless_love 2009-06-02 17:42
    重型汽车在物流运输中所占比例逐年上升。油价攀升导致运营成本大幅增加,用户需要经济性好的柴油机。动力总成优化匹配可以有效降低整车油耗,我国重型车使用经济性比欧洲高5%~10%。SCR(选择性催化还原)技术比EGR(废气再回收装置)技术节油5%,因此SCR是适合中国重型柴油机国情的技术路线。
  • 442321820@qq.com
    #4
    442321820@qq.com 2009-06-02 17:49
    我国最终会选择哪种方案这就要看到2010年中国市场能够提供超低燃油还是AdBlue。我国更适合采用SCR技术方案,因为尿素水溶液的提供还是较容易的,而超低燃油对于中国来说确实存在很大的困难,目前我国的燃油标准还未达到欧Ⅲ标准(硫含量为350ppm),到2010年达到30ppm是不大可能的。如果我国采用了SCR技术,那么达到超低燃油的柴油脱硫工作就可以延迟到引进欧Ⅵ标准时再进行,这就为石油行业提供了更多的时间进行调整。

    SCR系统更适合中国市场还有以下几个原因:

    (1)能够节省燃油消耗。如前所述,SCR系统的燃油消耗相对于EGR+DPF系统稍低一些,它的AdBlue的消耗量也可在燃油消耗上得到补偿。

    (2)现在采用了此技术,在很长时间内都可以满足排放法规定的要求,一直到欧Ⅵ标准的引进。

    (3)此系统不同于EGR+DPF系统,要增加冷却器的体积,它只需一个附加的贮藏罐,这对于车辆驾驶室的设计影响不大。

    (4)发动机复杂性低。

    此系统可以同时满足欧Ⅳ和欧Ⅴ标准,可以在部分地区提前引进,只需设立尿素加注站。
  • 442321820@qq.com
    #5
    442321820@qq.com 2009-06-02 17:50
    SCR系统更适合中国。但是要使此技术在我国得到应用,还存在很多问题:首先是技术问题,需要对欧Ⅲ发动机机内燃烧技术进行改进,再加上后处理装置,技术复杂,系统零部件多。为了符合新标准要求,可能要借鉴国外的成熟技术。再者就是成本问题,SCR技术其实比DPF技术更复杂,成本也相对较高;发动机基本上都是采用高压共轨技术,此技术的成本约为发动机成本的一半,对发动机企业来讲,压力很大;虽然SCR系统相对于EGR系统来说硫含量低至200ppm,但是中国的油品还未达到这个要求。还有尿素加注站的问题,需要国家的规划和大力支持。
  • lala
    #6
    lala 2009-06-08 15:54
    这个问题公说公有理,婆说婆有理!我看呀,哪个技术成本低,能解决车辆排放问题,哪个适合中国。
  • wyong1999
    #7
    wyong1999 2009-06-09 11:33
    好的不一定是最适合的,差一点的也不一定就不好.
  • jin0125
    #8
    jin0125 2009-06-12 16:03
    很无聊哎,在这里讨论这个,有意义吗?
  • maggie
    #9
    maggie 2009-06-18 11:27
    看看大家的讨论,学习一下。
  • Endless_love
    #10
    Endless_love 2009-07-03 16:27
    支持的人不多呀!。有兴趣的大家来讨论一下呀
  • Endless_love
    #11
    Endless_love 2009-07-20 15:03
    前段时间出差,回来看看。怎么还是这几个老面孔?
  • Endless_love
    #14
    Endless_love 2009-10-27 11:44
    柴油发动机,顾名思义,就是燃烧柴油来获取能量的发动机。它是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔(RudolfDiesel)于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示,而柴油发动机也称为狄塞尔发动机。
  • Endless_love
    #15
    Endless_love 2009-10-28 09:19


    高压共轨柴油发动机
  • Endless_love
    #16
    Endless_love 2009-10-28 09:20


    双涡轮增压柴油发动机
  • Endless_love
    #17
    Endless_love 2009-10-28 09:22

    奥迪V8 TDI


    大众柴油发动机
  • 442321820@qq.com
    #18
    442321820@qq.com 2009-10-29 09:48
    废气再循环(EGR)技术就是从发动机排气中,引回部分废气与新鲜空气共同进入发动机汽缸内参与燃烧,既能降低汽缸内的燃烧温度,又可有效控制高温富氧条件下NOx的生成,从而大大降低发动机废气中NOx含量。
  • 442321820@qq.com
    #19
    442321820@qq.com 2009-10-29 09:49
    中国重汽采用的EGR系统是由发动机ECU(电控单元)进行控制,ECU通过进气温度、进气压力、水温、发动机转速、油门传等各感器,以及车辆制动信号,来感知发动机的各种状态,从而控制EGR控制阀的开度和废气再循环比率。
  • huang
    #20
    huang 2009-10-30 15:30
    SCR是什么呀?
  • Endless_love
    #21
    Endless_love 2009-11-25 11:00
    SCR:选择性催化还原
  • Endless_love
    #22
    Endless_love 2009-11-25 11:02
    SCR系统包括:尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。

    系统的基本工作原理是:尾气从涡轮出来后进入排气混和管,在混和管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3,在SCR系统催化剂表面利用NH3还原NOX,排出N2,多余的NH3也被还原为N2,防止泄漏。一般情况下,消耗100L燃油的同时会消耗5L液体尿素水溶液。

    在SCR中发生的化学反应如下:

    尿素水解:(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2

    NOX还原:NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

    NH3氧化:4NH3+3O2→2N2+6H2O
  • Endless_love
    #23
    Endless_love 2009-12-10 16:17
    在SCR的发展过程中,遇到了很多的困难。如补充尿素所需的一些基础设施的建立、尿素的配送问题,都成为SCR反对者的理由。近日,美国一相关协会曾召开会议,讨论如何完善尿素加注所需的一些基础设施。

        阻碍SCR技术发展的另一因素是尿素的价格。欧盟较早就开始使用SCR技术,从最近的统计数据看,SCR技术所需的尿素以及AdBlue,其价格正不断攀升,并且AdBlue已经供不应求。
  • Endless_love
    #25
    Endless_love 2009-12-11 16:07
    高压共轨技术

      “CRDI”是英文Common Rail Direct Injection的缩写,意为高压共轨柴油直喷技术,CRDI技术和SDI(自然吸气直接喷射柴油发动机)技术、TDI(直喷式涡轮增压柴油发动机)技术均为德国博世公司研发的柴油发动机技术。共轨系统由高压泵、喷油管、高压蓄压器(共轨)、喷油器、电控单元和传感器及执行器组成。

      共轨式喷油系统主要的贡献就是将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开,通过对共轨管内的油压实现精确控制,使高压油管压力大小与发动机的转速基本无关。这一柴油发动机技术的创新最大限度地降低了柴油发动机车型的振动和噪声,同时将油耗进一步降低,使排放更加清洁。但共轨技术的喷油压力低于泵喷嘴系统,一般只能达到160MPa左右。由于喷油压力调节宽泛,采用共轨技术的柴油车能更好地适应各种工况,起步也不会困难。
  • Endless_love
    #26
    Endless_love 2009-12-24 15:04
    电控柴油喷射系统由传感器、ECU(计算机)和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制,实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器,将实时检测的参数同步输入计算机,与巳储存的参数值进行比较,经过处理计算按照最佳值对喷油泵、废气再循环阀、预热塞等执行机构进行控制造车网,驱动喷油系统,使柴油机运作状态达到最佳。这类电控系统可分为:蓄压式电控燃油喷射系统、液力增压式电控燃油喷射系统和高压共轨式电控燃油喷射系统。
  • Endless_love
    #27
    Endless_love 2010-01-18 15:04
    SCR路线涉及到尿素加注的问题,目前只有公交系统可以解决这一问题,比如北京公交总站建有尿素加注站。这是在政府监督下实现的,公路货运车辆就难以找到添加尿素的地点,再加上这还需要一笔支出,司机很难做到主动花钱加尿素。
  • 442321820@qq.com
    #28
    442321820@qq.com 2010-01-18 15:06
    重型柴油机和轻型柴油机不同的使用场合也使得二者在排放路线的选择上出现差异。SCR需要占据较大的空间,重型柴油车空间大,适合采用 SCR路线,而轻型车则较难布置。
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