依維柯和菲亞特動力提出高效SCR系統(tǒng)解決方案

　　隨著國四排放的要求實(shí)施，高效清潔的運(yùn)輸解決方案一直成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的話題，更是一個企業(yè)社會肩負(fù)責(zé)任的具體體現(xiàn)。其實(shí)早在2012年，依維柯和菲亞特動力總成工業(yè)就在都靈的一個技術(shù)論壇上展示了自己的技術(shù)和他們滿足歐六排放要求的獨(dú)特解決方案，以及他們對于滿足未來客戶降低燃耗及運(yùn)營成本需求的計劃。

上菲紅發(fā)動機(jī)

　　上菲紅動力總成工業(yè)一直致力于降低運(yùn)營成本的技術(shù)革新，其中油耗是達(dá)到這個目標(biāo)的基本點(diǎn)。在2005年歐四/五排放標(biāo)準(zhǔn)出臺的時候，依維柯和菲亞特動力總成工業(yè)就已經(jīng)選擇了SCR(選擇性催化還原)技術(shù)路線。這種技術(shù)可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)，從而全面優(yōu)化燃燒效率，達(dá)到降低燃耗的目的，而由此產(chǎn)生的更多的氮氧化物將被SCR排氣后處理系統(tǒng)處理干凈。

　　鑒于最終用戶對于高效燃油發(fā)動機(jī)的要求沒有改變，依維柯和菲亞特動力總成工業(yè)對于歐六排放法規(guī)保持了和歐四/五一樣的技術(shù)路線。與燃燒室和排氣系統(tǒng)都需要干預(yù)這個大前提相比，依維柯能夠?qū)Ψ苼喬貏恿偝晒I(yè)不懈努力所取得的科技成果進(jìn)行最佳利用，通過SCR技術(shù)進(jìn)一步提高效率。菲亞特動力總成工業(yè)已完全獲得高效SCR系統(tǒng)的專利，這個系統(tǒng)可以達(dá)到前所未有的效率。

　　菲亞特動力總成工業(yè)的后處理技術(shù)，即在歐六車上使用單一SCR的技術(shù)是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗梢詿o需廢氣再循環(huán)，僅靠催化還原系統(tǒng)來滿足極其嚴(yán)格的氮氧化物排放限值。

　　排放：概覽

　　由于燃燒帶來的化學(xué)反應(yīng)，柴油發(fā)動機(jī)會排放一系列的污染物，其中最有害的是氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)。歐六排放法規(guī)適用于所有2014年1月1日以后上牌的重型商用車及客車，其中規(guī)定必須顯著減少尾管有害污染物的排放量：

　　與歐五相比，氮氧化物排放量需降低80%(ETC試驗(yàn)循環(huán)、排放當(dāng)量)。與歐五相比，顆粒物排放量需降低66%(ETC試驗(yàn)循環(huán)、排放當(dāng)量)。計劃進(jìn)一步引入顆粒限值，這將導(dǎo)致顆粒排放總量減少95%以上。引入氨排放限值。

　　除此之外，歐六排放法規(guī)還對一系列操作層面的內(nèi)容做出了更新：應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的、瞬態(tài)及穩(wěn)態(tài)下新的測試周期。瞬態(tài)周期將重復(fù)兩次：一次在發(fā)動機(jī)是冷的時候，一次在發(fā)動機(jī)停下一段時間以后。在不使用封閉系統(tǒng)的條件下，納入缸體排放。排放的滿足期限提高至70萬公里或?qū)ψ畲筌囆脱娱L至7年。進(jìn)一步增強(qiáng)車載診斷系統(tǒng)的性能。用便攜式測量系統(tǒng)(PEMS)檢查使用過程中的排放輛，并檢查和控制周期外的排放量。采取措施以方便獲取車輛維修及保養(yǎng)信息，從而確保獨(dú)立運(yùn)營者能夠獲得這些信息。由于首次使用了全球統(tǒng)一的發(fā)動機(jī)認(rèn)證測試周期，歐六法規(guī)的出臺代表了全球排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的一個里程碑。

　　高效SCR系統(tǒng)

　　要達(dá)到歐六排放限值，只有通過使用SCR系統(tǒng)，此系統(tǒng)或單獨(dú)使用或與EGR(廢氣再循環(huán)系統(tǒng))結(jié)合使用。EGR系統(tǒng)的使用通過廢氣的再循環(huán)降低了燃燒室中的氮氧化物排放量，但相應(yīng)增加了顆粒物的排放量，降低了燃燒效率。此外，發(fā)動機(jī)排出的含有更多顆粒物的廢氣必需由DPF(柴油顆粒過濾器)重新處理。但是菲亞特動力總成工業(yè)另辟蹊徑，通過不使用廢氣再循環(huán)來提高發(fā)動機(jī)效率，減少燃燒所產(chǎn)生的顆粒物。燃燒剩余的顆粒物通過被動柴油顆粒過濾器過濾，而氮氧化物通過排氣系統(tǒng)降低，同時改善了油耗、性能和可靠性。菲亞特動力總成工業(yè)的高效SCR系統(tǒng)能夠?qū)⒌趸锏呐欧沤档?5%以上。

　　具體來說，該系統(tǒng)由以下部分組成：柴油催化器(DOC)、被動柴油顆粒過濾器(DPF)、添藍(lán)配料模塊、添藍(lán)混合器、選擇性催化還原(SCR)、清理催化劑(CUC)。最后，采用一個傳感器集成網(wǎng)來控制氮氧化物及多余氨氣的排放。

　　“單一SCR”技術(shù)是在菲亞特動力總成工業(yè)廣泛研究下引進(jìn)的一個新的綜合性方法，這些研究帶來了許多重要的專利：

　　“封閉式”控制：能夠精確控制添藍(lán)的配給量，以在SCR催化劑入口降低氮氧化物排放量。

　　自適應(yīng)添藍(lán)配給系統(tǒng)：由于使用了氮氧化物和氨氣傳感器，控制系統(tǒng)能夠?qū)U氣的組成提供準(zhǔn)確的信息。

　　隔熱高湍流混合：允許尿素的均勻水解和廢氣流的正確分布。

　　改進(jìn)的熱管理：在排放周期的冷卻段加快SCR系統(tǒng)的激活。

　　整個排放后處理系統(tǒng)的所有組件都包含在一個緊湊的全封閉結(jié)構(gòu)里，不妨礙改裝工作或底盤設(shè)備的安裝活動，并可以最大限度地減少重量。

　　歐六發(fā)動機(jī)

　　通過對先進(jìn)的發(fā)動機(jī)系列不斷做出技術(shù)改進(jìn)，歐六發(fā)動機(jī)引入了技術(shù)再造產(chǎn)品，它使得依維柯車輛保持了其領(lǐng)先的技術(shù)特點(diǎn)。優(yōu)化燃燒效率的關(guān)鍵是要有高平均氣缸壓力和高噴油嘴壓力。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，發(fā)動機(jī)缸體和缸蓋設(shè)計做出了重要變化，包括增加結(jié)構(gòu)剛度、提高冷卻劑流量和增大工作容積。歐六發(fā)動機(jī)系列采用最新一代共軌噴射系統(tǒng)，最高噴射壓力高達(dá)2200巴。

　　歐六發(fā)動機(jī)引入了一個新的電控單元來管理發(fā)動機(jī)參數(shù)及對后處理系統(tǒng)進(jìn)行精確控制。新電控單元旨在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的緊湊性，充分整合所有發(fā)動機(jī)、SCR和DPF的功能。Cursor發(fā)動機(jī)使用可變幾何渦輪增壓器，其特點(diǎn)是引入了一個電控單元，以優(yōu)化發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速負(fù)荷時的響應(yīng)，并提高發(fā)動機(jī)制動效率。此外，所有的發(fā)動機(jī)都配有發(fā)動機(jī)制動節(jié)流閥以支持DPF被動再生，并且與目前的歐五發(fā)動機(jī)相比，它可將發(fā)動機(jī)制動性能提高30%。

　　為了達(dá)到最好的環(huán)保性能，歐四/五發(fā)動機(jī)配備了閉路發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，而歐六發(fā)動機(jī)則保留了此配置。為了防止發(fā)動機(jī)氣體帶有油霧，高性能油分離系統(tǒng)也被引入，從而最大程度杜絕了燃油污染DPF的可能性。

　　由于優(yōu)化了燃燒方案，從發(fā)動機(jī)排放的微粒量已經(jīng)減少，因此沒有必要一定使用DPF再生，這對于控制油耗和定期維修來說是非常重要的。此外，由于發(fā)動機(jī)只吸入清潔的過濾空氣，不吸入任何再循環(huán)廢氣，發(fā)動機(jī)磨損可以保持在很低的水平，機(jī)油更換周期增長至15萬公里。這也帶來了運(yùn)營成本方面的優(yōu)勢，并減少了由于定期維護(hù)產(chǎn)生的停工時間。它的優(yōu)點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn)：可靠性更高;不必有先進(jìn)的空氣管理系統(tǒng)就可以得到更高的輸出功率;由于發(fā)動機(jī)磨損降低，維護(hù)周期增長(高達(dá)15萬公里，取決于不同的用途)，運(yùn)營費(fèi)用降低;發(fā)動機(jī)和高效后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計精良，更輕便，安裝所需空間更小。