國五發動機排放技術解讀

在柴油尾氣凈化上，尾氣溫度低造成NOx處理難，PM凈化難以及DPF和催化劑硫酸鹽堵塞問題。還原HC和CO偏少，既不利於NOx的凈化，也不利於尾氣溫度的提高，凈化還原NOx還需添加其他的還原劑。

目前市場上，絕大部分發動機製造商都是在改進歐Ⅲ發動機的基礎上，再加上SCR或EGR+DOC+DPF等后處理系統來實現的。目前從開發成本來看，側重SCR系統，但從長遠來看，將來油品質量的提高和DPF技術的完善，后處理技術將會向EGR+DOC+DPF傾斜。SCR系統工作原理是將還原劑噴入排氣管，排氣中的氮氧化合物在催化劑的作用下與還原劑反應被還原成氨氣和水，採用SCR方案，對發動機不須做進一步的強化處理。燃油中的硫含量對於系統的影響較小，可迴避燃油含硫量高的難題，亦可通過調整噴油特性而節省燃油消耗約5%，SCR系統目前採用的還原劑是尿素，但尿素是消耗品，必須定期添加，且整車需增加一套尿素貯存和轉化裝置而使成本增加。

SCR技術在國四階段已近趨於成熟，升級國五排放標準只需要調整一下技術參數，對發動機的改變不大，相對的開發成本要低些，市場認可度高一些，所以SCR目前仍然是滿足國五排放標準的主流技術。國內主流卡車廠家國Ⅴ機型及所採用的技術路線比較認可SCR技術路線。

EGR+DOC+DPF即冷卻廢氣再循環+柴油催化氧化器+顆粒氧化催化器。它以廢氣再循環為基礎，針對有害氣體(NOx) 設置的排氣凈化裝置，它將一部分排氣循入進氣管與新鮮空氣混合後進入氣缸燃燒，以增加混合氣的熱容量，降低燃燒時的最高溫度，抑制NOx的生成。在機外后處理過程中採用微粒捕集器對微粒進行捕捉。

DOC技術裝置可以將總微粒(TPM)中的可溶性有機組分(SOF)氧化成CO2和水，還能將排氣中的CO和HC氧化成CO2和水，與控制TPM、HC和CO排放不同，NOx需要被還原成氮(N2)和水。

EGR+DOC+DPF技術路線需要改變發動機結構，而且DPF目前單次購買價格高，在長時間使用之後還會產生堵塞現象，需要主動再生定期清洗。

目前，國四、國五柴油機EGR主要有兩種，外置式EGR與內置式EGR。

通過對比可發現SCR燃油經濟性好，發動機改動小，低熱量對冷卻系統無要求，但是，SCR系統箱體處理尺寸和重量大，監控系統複雜，需要增加尿素，時間長了會產生結晶，整體成本提升，特別對輕卡來說。

EGR+DOC+DPF的具有顆粒轉化率高，質量輕，體積小的優點，但對油品要求高，燃燒經濟性要比SCR低，高發熱對冷卻系統有要求。

相比國四階段，國五階段的技術有 一定繼承性，也更加成熟。針對國五發動機，各企業的技術路線也比較一致。3.5噸以上的重型車基本還是延續國四的技術路線，採用SCR（選擇性催化還原技 術，利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理）技術路線；3.5噸以下的輕型車採用的是EGR（廢氣再循環）、DPF（顆粒捕集器）、DOC（微粒催化轉換器）技術與SCR技術并行的路線，但多數以前者為主。

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