有望告別SCR系統結晶堵塞故障 一汽解放發布多款國六車型

  • 發表于: 2021-06-23 11:46:47 來源:中國汽車報網

隨著重型車國六排放標準實施日期的臨近,與排放升級相關的諸多話題,成為了卡車司機的日常談資。其中,“車用尿素消耗量大,后處理裝置‘太嬌氣’”是卡友群中經常出現的對國六車型的吐槽。

前不久,一汽解放發布了多款采用固態氨技術(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,能否解決卡車司機的后顧之憂?

♦有望告別SCR系統結晶堵塞故障

從國四排放標準實施以來,SCR后處理裝置成為了絕大部分重卡的標配,卡車司機不僅要仔細計算好油量,更需要定期加注車用尿素溶液,以免出現限扭的情況。然而,受制于車用尿素溶液品質參差不齊,以及尿素溶液噴嘴加工工藝和車輛使用環境復雜等原因,SCR后處理裝置時常會出現結晶、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,則從工作原理上擺脫了車用尿素溶液使用中存在的難題。據一汽解放技術人員介紹,SSCR技術是在特定工藝條件下,利用儲氨罐里的氯化鍶(SrCl2)吸附純凈的NH3,以固態的形式進行存儲。

在非工作狀態下,儲氨裝置內處于常壓狀態,安全穩定。當車輛啟動后,加熱控制器開啟,SSCR利用尾氣余熱對儲氨材料進行加熱。SSCR系統通過尾氣三通蝶閥的開度來控制固態儲氨物質的溫度和分解程度,使儲氨罐內氨氣壓力處于正常工作范圍內。

氨氣計量裝置和噴射模塊內部實現了氨氣的緩沖穩壓,基于理論模型,通過軟件動態來控制氨氣流量,使其達成選擇性催化還原系統所需的噴射量。加熱后的氨氣,經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行化學反應,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準中,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,SSCR技術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化效率提升15%以上。通過直接噴射氨氣,使SCR催化劑化學反應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晶的產生與沉積。

♦提升效率 降低成本

據悉,SSCR技術曾有外資和國內自主零部件企業涉足。一汽解放從2011年開始SSCR系統的相關技術研究和產品開發,并在2017年武漢商用車展正式發布了配裝SSCR系統的車型。

通過近3年時間的小批量投放使用,一汽解放的SSCR系統也經歷了不斷的優化升級。一汽解放技術人員表示,近年來,他們在SSCR系統的材料選擇、排氣系統的結構設計、儲氨罐體的熱平衡性能及控制系統方面不斷進行技術改進。在國五階段,一汽解放共有9款配裝SSCR系統的車型進入國家公告目錄,涵蓋牽引車、載貨車及自卸車這三大細分品系。

上述技術人員告訴記者,在國六及今后的排放標準中,低溫、低速及小負載工況下的排放性能尤為關鍵。對此,一汽解放除了對SSCR系統在可靠性和耐久性方面進行持續改進外,還在國六排放標準的SSCR系統中,增加了快速啟動氨罐及快速啟動切換閥的功能,這一改變可使后處理裝置更加快速地進入正常工作狀態。

測試結果顯示,國六階段SSCR系統在WHTC循環工況下,SCR入口處平均排氣溫度提高10℃,在160℃排氣溫度情況下,氮氧化物轉化率最高可達85%,且無尿素結晶產生。

相較于傳統SCR的尿素溶液噴射系統,固態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勢,可為柴油機的燃油經濟性提供更大的優化空間。

此外,SSCR系統還采用了模塊化設計思路。針對不同類型用戶的需求,SSCR系統可通過改變配裝儲氨罐數量的方式進行應對。以目前主流的雙罐配置來測算,它的壽命(續駛里程)可到12000公里,相比于采用60升尿素罐體的SCR系統,行駛里程增加5倍以上;在使用成本上,SSCR系統比傳統尿素溶液系統的還原劑使用成本,降低10%~30%左右。同時,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

據悉,一汽解放在國六階段將大力推進落實固態氨產品的推廣應用,持續提供滿足更嚴格排放標準的解決方案,將固態氨技術不堵塞、不結晶、綜合運營成本低的優勢充分展現。

近期,一汽解放主導合資成立了科林藍泰環境科技(長春)有限公司,作為運營實體組織,未來將依托于解放服務站體系及授權服務商,建立固態氨系統儲氨罐更換、維修維護、產品展示、用戶培訓的一站式解決方案。在全國范圍內實現服務網絡全覆蓋,并針對物流集散地、交通樞紐、主干道路沿線服務站布置進行特別優化,提升固態氨系統服務便利性。同時,以大數據、云服務、車聯網的形式為用戶提供固態氨產品的網點指引、余量預警、故障診斷等遠程服務項目,不斷優化固態氨產品用戶體驗。

不過,由于我國地域遼闊,南北區域的環境溫度差異明顯,公路物流生態多樣,客戶的需求不盡相同。SSCR技術與SCR技術各有其特點和優勢,一汽解放將采用多元化的后處理產品解決方案,來滿足全國不同地域用戶的需求。(吳戈)