隨著重型車國六排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期的臨近,與排放升級相關(guān)的諸多話題,成為了卡車司機(jī)的日常談資。其中,“車用尿素消耗量大,后處理裝置‘太嬌氣’”是卡友群中經(jīng)常出現(xiàn)的對國六車型的吐槽。
前不久,一汽解放發(fā)布了多款采用固態(tài)氨技術(shù)(SSCR)的國六車型,這種與SCR一字之差,不用日常加注車用尿素溶液的后處理技術(shù),能否解決卡車司機(jī)的后顧之憂?
♦有望告別SCR系統(tǒng)結(jié)晶堵塞故障
從國四排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來,SCR后處理裝置成為了絕大部分重卡的標(biāo)配,卡車司機(jī)不僅要仔細(xì)計(jì)算好油量,更需要定期加注車用尿素溶液,以免出現(xiàn)限扭的情況。然而,受制于車用尿素溶液品質(zhì)參差不齊,以及尿素溶液噴嘴加工工藝和車輛使用環(huán)境復(fù)雜等原因,SCR后處理裝置時(shí)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶、堵塞等情況,在一定程度上影響了車輛的正常行駛。
而SSCR后處理技術(shù),則從工作原理上擺脫了車用尿素溶液使用中存在的難題。據(jù)一汽解放技術(shù)人員介紹,SSCR技術(shù)是在特定工藝條件下,利用儲(chǔ)氨罐里的氯化鍶(SrCl2)吸附純凈的NH3,以固態(tài)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。
在非工作狀態(tài)下,儲(chǔ)氨裝置內(nèi)處于常壓狀態(tài),安全穩(wěn)定。當(dāng)車輛啟動(dòng)后,加熱控制器開啟,SSCR利用尾氣余熱對儲(chǔ)氨材料進(jìn)行加熱。SSCR系統(tǒng)通過尾氣三通蝶閥的開度來控制固態(tài)儲(chǔ)氨物質(zhì)的溫度和分解程度,使儲(chǔ)氨罐內(nèi)氨氣壓力處于正常工作范圍內(nèi)。
氨氣計(jì)量裝置和噴射模塊內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了氨氣的緩沖穩(wěn)壓,基于理論模型,通過軟件動(dòng)態(tài)來控制氨氣流量,使其達(dá)成選擇性催化還原系統(tǒng)所需的噴射量。加熱后的氨氣,經(jīng)過管路輸送至處理器上游尾氣管路,與尾氣混合,混合氣在處理器載體表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),將有害的氮氧化物還原成無害的N2和H2O。
在國六b及未來更高的排放標(biāo)準(zhǔn)中,對低溫工況的排放限值要求越來越高。相比尿素水溶液噴射系統(tǒng),SSCR技術(shù)擺脫了車用尿素溶液的熱解、水解過程。在SCR催化劑不變的情況下,可以使氮氧化物的轉(zhuǎn)化效率提升15%以上。通過直接噴射氨氣,使SCR催化劑化學(xué)反應(yīng)溫度的窗口期更為寬泛,有利于高效率處理氮氧化物,最大限度杜絕尿素結(jié)晶的產(chǎn)生與沉積。
♦提升效率 降低成本
據(jù)悉,SSCR技術(shù)曾有外資和國內(nèi)自主零部件企業(yè)涉足。一汽解放從2011年開始SSCR系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā),并在2017年武漢商用車展正式發(fā)布了配裝SSCR系統(tǒng)的車型。
通過近3年時(shí)間的小批量投放使用,一汽解放的SSCR系統(tǒng)也經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化升級。一汽解放技術(shù)人員表示,近年來,他們在SSCR系統(tǒng)的材料選擇、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、儲(chǔ)氨罐體的熱平衡性能及控制系統(tǒng)方面不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。在國五階段,一汽解放共有9款配裝SSCR系統(tǒng)的車型進(jìn)入國家公告目錄,涵蓋牽引車、載貨車及自卸車這三大細(xì)分品系。
上述技術(shù)人員告訴記者,在國六及今后的排放標(biāo)準(zhǔn)中,低溫、低速及小負(fù)載工況下的排放性能尤為關(guān)鍵。對此,一汽解放除了對SSCR系統(tǒng)在可靠性和耐久性方面進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)外,還在國六排放標(biāo)準(zhǔn)的SSCR系統(tǒng)中,增加了快速啟動(dòng)氨罐及快速啟動(dòng)切換閥的功能,這一改變可使后處理裝置更加快速地進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
測試結(jié)果顯示,國六階段SSCR系統(tǒng)在WHTC循環(huán)工況下,SCR入口處平均排氣溫度提高10℃,在160℃排氣溫度情況下,氮氧化物轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)85%,且無尿素結(jié)晶產(chǎn)生。
相較于傳統(tǒng)SCR的尿素溶液噴射系統(tǒng),固態(tài)氨后處理裝置具有排放性能佳、還原劑需求量低、排氣溫度需求低等優(yōu)勢,可為柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性提供更大的優(yōu)化空間。
此外,SSCR系統(tǒng)還采用了模塊化設(shè)計(jì)思路。針對不同類型用戶的需求,SSCR系統(tǒng)可通過改變配裝儲(chǔ)氨罐數(shù)量的方式進(jìn)行應(yīng)對。以目前主流的雙罐配置來測算,它的壽命(續(xù)駛里程)可到12000公里,相比于采用60升尿素罐體的SCR系統(tǒng),行駛里程增加5倍以上;在使用成本上,SSCR系統(tǒng)比傳統(tǒng)尿素溶液系統(tǒng)的還原劑使用成本,降低10%~30%左右。同時(shí),也為車輛的低故障率及高出勤率提供了保障。
♦提供多元化后處理解決方案
據(jù)悉,一汽解放在國六階段將大力推進(jìn)落實(shí)固態(tài)氨產(chǎn)品的推廣應(yīng)用,持續(xù)提供滿足更嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的解決方案,將固態(tài)氨技術(shù)不堵塞、不結(jié)晶、綜合運(yùn)營成本低的優(yōu)勢充分展現(xiàn)。
近期,一汽解放主導(dǎo)合資成立了科林藍(lán)泰環(huán)境科技(長春)有限公司,作為運(yùn)營實(shí)體組織,未來將依托于解放服務(wù)站體系及授權(quán)服務(wù)商,建立固態(tài)氨系統(tǒng)儲(chǔ)氨罐更換、維修維護(hù)、產(chǎn)品展示、用戶培訓(xùn)的一站式解決方案。在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,并針對物流集散地、交通樞紐、主干道路沿線服務(wù)站布置進(jìn)行特別優(yōu)化,提升固態(tài)氨系統(tǒng)服務(wù)便利性。同時(shí),以大數(shù)據(jù)、云服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)的形式為用戶提供固態(tài)氨產(chǎn)品的網(wǎng)點(diǎn)指引、余量預(yù)警、故障診斷等遠(yuǎn)程服務(wù)項(xiàng)目,不斷優(yōu)化固態(tài)氨產(chǎn)品用戶體驗(yàn)。
不過,由于我國地域遼闊,南北區(qū)域的環(huán)境溫度差異明顯,公路物流生態(tài)多樣,客戶的需求不盡相同。SSCR技術(shù)與SCR技術(shù)各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢,一汽解放將采用多元化的后處理產(chǎn)品解決方案,來滿足全國不同地域用戶的需求。(吳戈)