潍柴国四后处理介绍

 

国四是什么?如果你不知道答案,或者对国四一头雾水,面对国四产品时毫无自信,那么,你一定要认真、详细地阅读此文章。它将告诉你:为什么要施行国四?国四是什么?OBD是什么?通过什么措施保证国四的实施?...



潍柴国四后处理介绍


国四是什么?如果你不知道答案,或者对国四一头雾水,面对国四产品时毫无自信,那么,你一定要认真、详细地阅读此文章。它将告诉你:为什么要施行国四?国四是什么?OBD 是什么?通过什么措施保证国四的实施?

排放法规的由来:

1955 年美国洛杉矶爆发化学烟雾事件,导致此事件最直接原因就是汽车尾气的排放。在这个事件中,人们认识到汽车尾气对地球环境的危害,意识到限制汽车尾气有害物质(HC、CO、NOx、SOx、颗粒等)排放的紧迫性。1960 年,美国加州颁布了第一个限制汽车尾气排放的法规(要求有害排放物质低于某一浓度) ,日本和欧洲相继效仿,并随着技术的进步分阶段、逐步对排放标准进行升级,排放法规要求越来越严格,尾气排放也越来越清洁。目前,欧洲已经开始进入欧六排放标准(排放法规实施的第六阶段) ,而我国起步较晚,但近年来出现的雾霾、酸雨等事件,让我们意识到限制机动车尾气排放、保护环境刻不容缓,2007 年 1 月国内开始实施国三排放标准,现在个别城市也已经开始实施国四排放标准(排放要求与欧四标准基本相同) 。
国三与国四排放标准具体指什么?有哪些不同?

国四:

简单讲,以重型车用发动机瞬态排放为例,国三要求 CO、HC、NOx、PM 的排放浓度分别不高于 5.45、0.78、5.0、0.16g/(kW·h) ,国四要求不高于 4.0、0.55、3.5、0.03g/(kW·h) 。也就是说,国四发动机的排放更清洁,排放标准要求更严格。

那么,通过什么技术既能保证发动机的动力性、经济性,又能使尾气排放达到国家排放标准要求呢?

国三排放标准下, 主要有两种技术可以满足国三排放要求, 分别为: 电控高压共轨技术和 EGR (废气再循环管) 。但随着国四的实施,这两种技术路线很难满足国四排放法规。那么,采用什么技术才能使排放达到国四标准呢?

适应国四排放标准的两种技术路线: 电控高压共轨+SCR 后处理系统、 电控高压共轨+VGT (智能增压器) +EGR。即,第一种路线类似于在国三电控发动机的基础上,增加了尾气后处理装置,称为 SCR(选择性催化还原) ,选择尾气中的 NOx 与尿素反应,还原成无毒的氮气。

尿素水解为氨气: (尿素喷射系统)

(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2 (要求温度 200℃以上)

SCR 后处理反应: (SCR 催化转化器)

NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O

4NO + O2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2O

那么,这两种技术路线有何优缺点?

SCR 缺点就是需要消耗尿素,需要添加尿素喷射装置;优点是动力性好于 EGR,更省油(将尿素消耗考虑进去) 。

EGR 经济型、动力性稍差,发动机机体改动较大,但不消耗尿素。

如果客户为个人利益,不添加尿素,或者将 SCR 后处理装置拆掉,是否可以?有什么措施防止客户故意拆除后处理装置?下面章节将会介绍 OBD,从中你将找到答案。

OBD  介绍:

OBD 是英文 On-Board Diagnostics 的缩写,中文翻译为“车载自动诊断系统”,主要用于在线监测、诊断国四后处理系统,检测 NOx 浓度的排放,同时也监测其他发动机相关故障(国内很多场合将此功能忽略) 。OBD 功能集成到了发动机控制器 EDC17 内。

对于国四后处理系统,OBD 一方面时刻检测后处理系统是否存在故障,比如尿素管路是否堵塞、漏气,继电器是否开路、短路等,一方面检测排气中 NOx 的浓度是否满足国四法规要求。如果存在相关故障,那么 OBD 系统就会激活 OBD 灯(闪码灯也会同时亮) ,提醒司机 50 小时内将故障尽快修复,超过 50 小时后将限制发动机扭矩;如果检测到 NOx 的浓度超过国四法规要求,OBD 系统也会限制发动机扭矩,并激活 OBD 灯和闪码灯。对于严重影响 NOx 排放的故障,即使故障修复后,虽然 OBD 灯会熄灭,但会留下不可清除故障代码,以便后期对排放不达标原因的查证,只有经历一定驾驶循环或时间后才能够清除。
不添加尿素可以吗?

不可以。OBD 会时刻检测尿素液位,当尿素消耗殆尽时,会激活 OBD 灯提醒司机及时添加尿素,如果超过 50小时,将会限制发动机扭矩。


用蒸馏水代替尿素可否?

不可以。因为蒸馏水起不到降低 NOx 浓度的作用,那么 NOx 的排放浓度就会超过国四法规要求,当 OBD 系统检测到 NOx 浓度不达标时就会限制发动机扭矩。


不安装 NOx  传感器可以吗?这样就检测不到氮氧浓度了。

不可以。当 OBD 检测不到 NOx 传感器信号时,就会报出故障,同时激活 OBD 灯,如果超过 50 小时还没有将NOx 传感器装好,将限制发动机扭矩。


那么,把 NOx  传感器放到排气管外面呢?这样 NOx  浓度很低。

不可以。因为 OBD 系统会对 NOx 传感器的可信性进行检测,正常情况下,随着发动机工况的变动,NOx 的浓度会有合理的波动,如果把 NOx 传感器放到大气中,OBD 检测到 NOx 浓度是一个比较低的稳定值,那么就会对NOx 传感器进行怀疑,最终会限制发动机扭矩。
总之,你能想到的各种逃避国四排放法规要求的办法,最终都无法逃出 OBD 的检测,还可能导致发动机扭矩限制。那么,扭矩限制到多少?基本上,扭矩会限制到最大扭矩 60~75%,车的载重越大,扭矩限制越厉害。

所以,依赖于 OBD 检测排放、限制发动机扭矩的功能,国四法规才得以正常实施。



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