其他技术

减排技术综述

柴油 (汽油) 车辆排放的废气需要净化,政府及立法机关对这一问题的注意已经有一段时间了。

在欧洲,“欧盟”排放限制在1993开始实施,随后逐渐加强了对在道路上行驶的各种车辆所产生的污染物的限制。这些污染物都按照标准的测试模式进行测量。从2014年起,开始强制实行欧 6 排放标准,这是迄今为止最严厉的限制。受限制的有害物质包括一氧化碳 、氧化氮、无甲烷碳氢化合物 、碳氢化合物和一些颗粒物质 (PM a.k.a碳颗粒烟尘,这是我们的专家最喜欢对付的颗粒物质,因为DPF设计所防治的对象就是它们) 。

所有这些都意味着发动机制造商必须不断地减少车辆排放的污染物。为了做到这一点,他们已经把各种不同的技术综合地应用到排气系统中。这些技术的名称和简称会让很多人搞不清楚,其中甚至包括很熟悉车辆的技师。以下是对各种清理柴油废气技术的简单介绍。

DOC — 柴油机氧化催化器

也有人称它是催化转换器或者Cat。这个装置把一氧化碳和未烧完全的碳氢化合物进一步氧化,使其转换成二氧化碳和水。过程是让废气流过贵重金属催化器从而引发化学反应。由于化学反应的发生依赖废气的热量,所以在发动机刚被启动时它们不是很有效。

DPF — 柴油颗粒过滤器

这个装置把碳颗粒烟尘和其它固体颗粒通过过滤从废气中除去,然后储存起来,一直到把它们烧尽为止。参见“什么是DPF?”。

DEF — 汽车尿素

这是一种溶于水中的尿素溶液,使用于SCR系统 (参见下文 “SCR — 选择性催化还原”)。有时,这种溶液也按它的商标名被称为 “AdBlue” (德国汽车工业协会(VDA)所属商标)。

EGR —废气再循环阀

此装置是一个设计用于减少氧化氮排放的阀门。它由发动机的计算机 (ECU) 控制,把一小部分排放的废气重新送入发动机的进气系统,以降低氧气浓度,从而降低燃烧的峰值温度。由于氧化氮是氮气与氧气在高温中反应所产生的,所以降低燃烧的峰值温度能够减少氧化氮的生成。不过,这也同时降低了发动机的效率。

SCR —选择性催化还原

这是另外一种减少氧化氮排放的方法,它去除已经生成的氧化氮,其名称中的 “还原” 是指把氧化氮中的氮进行化学去氧化的反应。当排放的废气通过催化器时,尿素溶液 (也称为汽车尿素,详见上文有关介绍) 被喷入其中,尿素形成氨气后与氧化氮反应形成无害的氮气和氧气。通过在排气系统中使用SCR,发动机可以被设置在较高的燃烧温度上运转以获取最高的效率。这可以节省燃油和降低二氧化碳,缺点是需要消耗汽车尿素并且要在车上安装一个尿素储存罐。

涡轮增压器

涡轮增压器可以提高发动机的整体效率,从而帮助改善总体排放。涡轮机由发动机所排放的废气驱动,它把新鲜空气压入发动机里。这意味着原先被废弃的发动机废气能量得到了良好使用。一些更先进的的车辆还通常配有可变几何涡轮器 (VGT)。发动机的功率改变时,可变几何涡轮器的叶片可以改变其导向以优化空气的吸入。