供應(yīng)解讀東莞江淮汽車(chē)EGR與SCR的區(qū)別,東莞江淮汽車(chē)，東莞江淮帥鈴

解讀東莞江淮汽車(chē)EGR與SCR的區(qū)別

         當(dāng)今業(yè)內(nèi)眾所周知，為了滿(mǎn)足歐Ⅳ～歐Ⅵ排放法規(guī)，歐美中重型商用車(chē)及柴油機(jī)企業(yè)主要采用了兩條排放控制技術(shù)路線(xiàn)：

   其一是“優(yōu)化燃燒+SCR (選擇性催化還原)”技術(shù)路線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)SCR路線(xiàn)。

   它是通過(guò)優(yōu)化噴油和燃燒過(guò)程，盡量在機(jī)內(nèi)控制微粒PM的產(chǎn)生，而在機(jī)外后處理過(guò)程中，采用尿素溶液對(duì)氮氧化物NOx進(jìn)行選擇性催化還原，這一技術(shù)路線(xiàn)在歐洲占主流，歐洲長(zhǎng)途載貨車(chē)幾乎全部采用這一方案；

    其二是“EGR+DOC/DPF/POC (廢氣再循環(huán)+氧化催化器/顆粒過(guò)濾器/顆粒氧化催化器)”技術(shù)路線(xiàn)，其中以“EGR+DPF”應(yīng)用最廣泛，簡(jiǎn)稱(chēng)EGR+路線(xiàn)。

   它以廢氣再循環(huán)為基礎(chǔ)，在機(jī)內(nèi)抑制NOx的產(chǎn)生，在機(jī)外后處理過(guò)程中采用氧化催化器、或顆粒過(guò)濾器（當(dāng)今主流）、或顆粒氧化催化器對(duì)PM進(jìn)行氧化催化或過(guò)濾捕捉，這一技術(shù)路線(xiàn)在北美市場(chǎng)占主流（歐洲短途運(yùn)輸和城市公交車(chē)也主要選擇此方案）。
　　兩種技術(shù)路線(xiàn)各有優(yōu)缺點(diǎn)，筆者在此就兩種技術(shù)路線(xiàn)的研發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用成本進(jìn)行對(duì)比分析。

發(fā)動(dòng)機(jī)本身

   采用SCR技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，相對(duì)于原發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)不需要進(jìn)行任何變化就能達(dá)標(biāo)。而EGR+路線(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，主要因?yàn)镋GR發(fā)動(dòng)機(jī)需要較高的噴油壓力，所以需要升級(jí)燃油噴射系統(tǒng)，同時(shí)EGR發(fā)動(dòng)機(jī)需要更高的散熱要求，需要增大散熱器來(lái)滿(mǎn)足，從這一角度來(lái)看，EGR的成本高于SCR。發(fā)動(dòng)機(jī)本身的改變不但增加了前期開(kāi)發(fā)成本，發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，還需要對(duì)配套供應(yīng)鏈進(jìn)行重新整合，這也會(huì)增加成本。

后處理系統(tǒng)

   SCR系統(tǒng)除了開(kāi)發(fā)SCR凈化技術(shù)外，還增加了尿素儲(chǔ)藏容器和尿素噴射系統(tǒng)，而EGR系統(tǒng)除了開(kāi)發(fā)EGR凈化技術(shù)外，還需要增加DOC、DPF或者POC裝置，由此可見(jiàn)，兩種技術(shù)路線(xiàn)的后處理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本差別不大。對(duì)于EGR+DPF系統(tǒng)，為了有效降低背壓，有時(shí)我們還需要采用DPF主動(dòng)再生系統(tǒng)，如圖表1所示，主動(dòng)再生系統(tǒng)需要額外增加燃油噴射部分，所以，EGR+主動(dòng)再生DPF系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本略高于SCR。
　　SCR系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)體積較小，EGR系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)體積較大，但是SCR發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)封裝要求較高，而EGR發(fā)動(dòng)機(jī)要求較低，所以，從這一方面看，兩者成本相差不大?！?

兩種路線(xiàn)的升級(jí)可行性及成本

   鑒于目前中國(guó)正在實(shí)施國(guó)Ⅲ、試行國(guó)Ⅳ（型式認(rèn)證），而國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)即將在未來(lái)不久于全國(guó)實(shí)施，因此，面向國(guó)Ⅳ水平的發(fā)動(dòng)機(jī)不得不朝著與國(guó)Ⅴ接軌的方向發(fā)展、升級(jí)。

SCR技術(shù)

    國(guó)Ⅲ發(fā)動(dòng)機(jī)可作為向歐IV/歐V進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)機(jī)。在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)主要系統(tǒng)的以下領(lǐng)域?qū)⑹侵攸c(diǎn)發(fā)展和考慮對(duì)象。

（1）燃油噴射系統(tǒng)
    國(guó)Ⅲ基礎(chǔ)的燃油噴射系統(tǒng)采用電子控制式直接燃油噴射，噴油壓力可達(dá)到1600bar，這樣的噴油系統(tǒng)同樣能夠滿(mǎn)足歐Ⅳ、歐Ⅴ的排放要求。
    通過(guò)噴油提前角的設(shè)置和軌壓的調(diào)節(jié)，可以使燃燒標(biāo)定工作達(dá)到低顆粒排放和率燃燒水平，峰值燃燒壓力將略高于歐Ⅲ運(yùn)行狀況。
（2）進(jìn)氣系統(tǒng)
    進(jìn)氣系統(tǒng)必須應(yīng)用支持低顆粒排放的技術(shù)，一般包括四氣門(mén)技術(shù)，低渦流率技術(shù)以及國(guó)Ⅲ以上渦輪增壓技術(shù)。

（3）尾氣后處理系統(tǒng)
    SCR后處理系統(tǒng)包括了SCR催化劑，有時(shí)還結(jié)合氧化催化劑（DOC）和氨催化劑（AMOX），以避免操作中多余氨的排放。此外，還需要一個(gè)單獨(dú)的尿素（AdBlue）供給系統(tǒng)和尿素噴射控制系統(tǒng)。
（4）標(biāo)定策略和方法
    對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)原始排放的標(biāo)定工作，國(guó)Ⅳ與國(guó)Ⅲ的標(biāo)定策略相同，只是國(guó)Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排放要求更高。但國(guó)Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)要增加對(duì)后處理SCR系統(tǒng)的標(biāo)定，該標(biāo)定是通過(guò)調(diào)整尿素（AdBlue）噴射控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)要在標(biāo)準(zhǔn)要求的所有測(cè)試循環(huán)狀態(tài)下進(jìn)行標(biāo)定，包括穩(wěn)態(tài)循環(huán)和瞬態(tài)循環(huán)。
    從國(guó)Ⅳ到未來(lái)的國(guó)Ⅴ（歐Ⅴ），發(fā)動(dòng)機(jī)原始排放的標(biāo)定策略與國(guó)Ⅳ相同，只是對(duì)后處理SCR系統(tǒng)的標(biāo)定工作要求更高。

EGR+DPF技術(shù)

（1）燃油噴射系統(tǒng)
    滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的燃油噴射系統(tǒng)的噴射壓力一般不超過(guò)1600bar，國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)使用1600bar的噴油系統(tǒng)也有可能達(dá)到，而滿(mǎn)足未來(lái)國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的燃油系統(tǒng)則需要更的電控噴油系統(tǒng)及更高的噴射壓力。
    通過(guò)設(shè)置噴射正時(shí)延時(shí)，軌壓調(diào)整和EGR標(biāo)定，可以控制燃燒過(guò)程以保證較低的NOx排放水平，發(fā)動(dòng)機(jī)效率低于采用SCR技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)。與國(guó)Ⅲ應(yīng)用情況相比，峰值燃燒壓力將會(huì)增加。
（2）進(jìn)氣系統(tǒng)
    滿(mǎn)足國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)無(wú)需采用EGR廢氣再循環(huán)中冷技術(shù)，滿(mǎn)足國(guó)Ⅳ和國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)需采用帶中冷的EGR技術(shù)以降低NOx排放。為使排放從國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提升至國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，空氣系統(tǒng)需要升級(jí)，例如用可變噴嘴增壓器（VNT）技術(shù)甚至二級(jí)渦輪增壓來(lái)盡可能提高廢氣再循環(huán)率和進(jìn)氣壓力。
（3）尾氣后處理系統(tǒng)
    在大多數(shù)歐Ⅳ排放應(yīng)用中，大多會(huì)采用柴油機(jī)氧化催化劑（DOC）和通透式顆粒過(guò)濾器（DPF）的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)是被動(dòng)再生，需要定期進(jìn)行清潔和人工主動(dòng)再生維護(hù)。同時(shí)，該系統(tǒng)對(duì)燃油中的硫敏感，硫含量不能超過(guò)50ppm。當(dāng)升級(jí)到未來(lái)的國(guó)Ⅴ（歐Ⅴ）后，通透式顆粒過(guò)濾器的過(guò)濾效率已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，需要過(guò)濾效率更高的壁流式顆粒系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)需要進(jìn)行主動(dòng)再生的標(biāo)定。對(duì)油品中的硫含量更為敏感。
（4）標(biāo)定策略及方法
    滿(mǎn)足國(guó)Ⅳ和國(guó)Ⅴ排放法規(guī)的發(fā)動(dòng)機(jī)原始排放標(biāo)定需采用更加的標(biāo)定技術(shù)。在國(guó)Ⅳ階段，大部分情況下采用通透式顆粒過(guò)濾器系統(tǒng)，因而并不需要對(duì)排放系統(tǒng)進(jìn)行額外的標(biāo)定工作。而到未來(lái)的國(guó)Ⅴ階段，大部分需要采用主動(dòng)再生的壁流式顆粒技術(shù)，因而需要對(duì)排放系統(tǒng)進(jìn)行再生標(biāo)定。再生標(biāo)定工作可以通過(guò)標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)ECU或者標(biāo)定單獨(dú)的再生控制單元來(lái)完成。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度控制可以通過(guò)噴油系統(tǒng)的ECU來(lái)完成，并且可能因EGR的高冷卻能力而在國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用中起到相當(dāng)顯著的作用。