柴油車也可以既節能有環保？

十年來，大氣環境污染，尤其是氮氧化物(NOX)和顆粒物 PM2.5污染已成為政府部門、社會各界關注的焦點，而中重型柴油車正是氮氧化物和顆粒物主要污染源之一。為了滿足中重型柴油車排放法規要求，發動機製造商普遍採用「優化燃燒+SCR(選擇性催化還原)」排放控制技術路線，簡稱SCR路線。

1. SCR 還原劑的選擇

既然稱之為選擇性催化還原技術，那麼還原劑自然至關重要。在SC還原劑的選擇上，可以有純氨、氨水、尿素水溶液和固體還原劑等技術方案。由於純氨和氨水存在運輸和使用上存在很高的危險性，最終為健康安全環保的尿素水溶液所取代，尿素水溶液正是目前SCR還原劑市場上的主流選擇，而固體還原劑(如氯化鎂氨等)還處於實驗研究階段。

為了解決尿素水溶液氨氣生成率低和冰點高的使用問題，國內一些企業開展了相應的研究工作(如加入甲酸銨等物質提高氨氣生成量、添加醇類物質降低冰點等)。此類物質的加入確實可以在某種程度上解決上述的使用問題，並降低氮氧化物的排放，但是卻增加了如HC等其他污染的排放，更有甚者還可能產生氰化氫劇毒氣體，嚴重背離了健康環保的要求。此外，加入此類物質還會造成 SCR后處理系統的腐蝕等潛在風險。因此，選用優質的碳酸醯胺和高品質去離子水調和成的尿素水溶液是為最佳選擇。

在 2008 年北京奧林匹克運動會的背景下，在降低機動車排放污染、凈化空氣質量的要求下，石化長城佳藍SCR 尾氣凈化液應運而生，並隨著機動車排放法規的升級，逐步投放市場，目前已成長為眾多客戶信得過的尾氣凈化環保產品。

2. 尿素水溶液 AUS 32

尿素又稱碳醯胺，分子式為H2NCONH2，是一種含氮的簡單的有機化合物，被廣泛應用於工業、農業等各個領域。它有水解作用;加熱至160℃分解，產生氨氣同時變為異氰酸;在高溫下可進行縮合反應，生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。工業上常用氨氣和二氧化碳在一定條件下合成尿素。

尿素水溶液 AUS 32(Aqueous Urea Solution)是中重型柴油車SCR 系統的必備消耗品，最早在歐洲使用，稱為 Adblue，北美稱為DEF(Diesel Exhaust Fluid，即柴油機尾氣處理液)，在國內的名稱多樣，主有車用尿素溶液、車用脫硝劑和汽車環保尿素等，一般簡稱為車用尿素。

尿素水溶液 AUS 32是無毒、無色、透明、清澈的液體，濃度在31.8%~33.2%之間，不易著火、無爆炸危險，但有一點腐蝕性，也可能會有淡淡的氨水氣味，可用於凈化氮氧化物，適用於帶有SCR尾氣處理系統的柴油發動機。目前使用的車用尿素溶液一般是由32.5%(質量分數)的高純度碳醯胺和67.5%的去離子水調和而成。尿素水溶液如果濺出，水分蒸發后，會形成白色結晶。在加註尿素水溶液時，防止尿素水溶液飛濺到眼部, 如果濺到手上可用清水洗除。

3. 尿素水溶液工作原理及作用

SCR 系統由儲存罐、計量泵、加料裝置、SCR催化器和檢測系統等部分組成。SCR(選擇性催化還原)系統的計量泵在收到控制單元的指令后，從溶液箱中提取一定的尿素水溶液(多餘的尿素水溶液返回尿素溶液箱)，通過噴嘴噴入發動機排氣管。

在排氣管的混合區，尿素熱解和水解反應生成 NH3，並與廢氣充分混合，然後進入 SCR 催化轉化器。在 SCR裝置的催化劑作用下，經過高溫發生氧化還原反應生成無毒無害的 N2 和H2O，並排放到大氣中，從而有效地減少汽車尾氣中的氮氧化合物含量。其化學發生應式如下所示。

SCR系統中的尿素水溶液劑量是由發動機管理系統控制的，尿素水溶液的噴入量必須要與NOX的濃度相匹配，在保證降低 NOX 的同時，防止 NH3泄漏。若尿素水溶液的噴入量過少，無法有效降低氮氧化物的含量，達不到排放法規的要求；若尿素水溶液的噴入量過多，則會使多餘的NH3排入到大氣中，帶來二次污染。SCR尾氣凈化液的應用，從源頭處有效解決了中重型柴油車氮氧化物和顆粒物排放的問題，就是從根本上控制了污染源，進而使大氣污染有效地得到治理，使大氣環境大大改善。實踐證明，這種SCR系統通過使用合格的尿素水溶液，可有效降低機動車尾氣中 NOX 達70％以上，而且與國三發動機相比，油耗可節省5%~7%，即使增加了尿素水溶液使用的成本，仍具有良好的使用經濟性。為了我們能擁有一片自由呼吸的藍天，為了明天的地球更美好，大家趕快行動起來吧！

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