车用尿素面面观

2015-07-01云清|文

商用汽车 2015年3期

关键词：车用尾气油耗

云清 |文

车用尿素面面观

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长期加水使用会导致SCR系统长期不正常工作，OBD系统会直接降低发动机输出功率并增加油耗，同时还会损坏SCR系统的零部件。

Introduction of Vehicle Urine Products

A s o n e o f t h e e a s yconsumable products for end-users, vehicles urine is still quite a new thing to most truck drivers who neither have much knowledge about its nature, function, usage and storage, etc.nor misuse it in many ways.For this reason, this article provide a detailed introduction of vehicle urine products from the mentioned aspects, which hopefully is useful and helpful for most end-users.

进入2015年，伴随国Ⅳ排放标准的实施，车用尿素的受关注度显著提升。作为与终端用户直接相关的易耗品之一，车用尿素对于广大卡客车驾驶员来说还是个新鲜事物，用户对其成分、工作原理、用途以及使用和储存上还不甚了解或者存在误区。为此，本文围绕上述几点对车用尿素的相关知识进行了梳理，以问答的形式呈现给广大读者。

什么是车用尿素？与普通农用尿素有何区别？

车用尿素溶液是无色、透明、清澈的液体，浓度在31.8%～33.2%，用于还原NOx。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。

车用尿素的学名是柴油机尾气处理液，国内俗称为汽车尿素、车用尿素、车用脱硝剂等。车用尿素溶液最早在欧洲使用，称为Adblue，北美称为DEF柴油机尾气处理液。需要指出的是，国外有Adblue和DEF认证的尿素生产企业，国际标准严格，而国内能通过Adblue和DEF认证的企业很少。

普通的农用化肥尿素因为含有缩二脲、机械杂质、甲醛、金属离子会造成SCR尾气后处理器的催化剂中毒，造成部件损坏。此外，化肥尿素低温易结晶且不能保证尿素溶液浓度，会造成NOx转换率低。车用尿素溶液不是简单地用常见的尿素化肥兑水，它是农用尿素提纯后形成的，呈淡蓝色液态。

车用尿素的作用？

为了满足欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规，国际中重型商用车及柴油机企业主要采用2条排放控制技术路线：第一是“优化燃烧+SCR”技术路线，简称SCR路线，它是通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制PM的产生，而在机外后处理过程中，采用尿素溶液对NOx进行选择性催化还原；第二是“EGR+DOC/DPF/POC”技术路线，其中以“EGR+DPF”应用最广泛，简称EGR+路线，它以废气再循环为基础，在机内抑制NOx的产生，在机外后处理过程中采用柴油氧化催化器或柴油颗粒过滤器、或颗粒氧化催化器对PM进行氧化催化或过滤捕捉。

我国重型车升级国Ⅳ的路线大多数采用SCR路线，NOx是车辆尾气排放物中的主要成分。NOx不仅是酸雨的成因之一，对人体也有直接的危害。尿素溶液的作用就是和汽车尾气中的NOx发生化学反应生成无毒的氮气和水，从而降低汽车尾气中有毒气体的排放，减少污染。

车用尿素的工作原理？

SCR系统的运行过程大致是：尾气从涡轮出来后进入排气管，排气管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素在高温下会分解为NH3，在还原性催化剂作用下与柴油车尾气中的NOx反应，生成N2和H2O，从而减少尾气排放中的NOx。

关于车用尿素溶液在催化还原反应中的控制是非常精细化一个过程。SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制，尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配，在保证降低NOx的同时，不能超过份量。尿素的喷入量过少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷入量过多，则会使多余的NH3排入大气，导致新的污染。所以，必须有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度尿素喷射装置。

车用尿素如何保存？

车用尿素必需储存在远离阳光直接照射的地方，温度不宜太热或太冷，并且通风良好。车用尿素在光照和高温情况下，有效期会大幅缩短。车用尿素应该室温保存，避免高温和阳光直射，保存温度保持在－5～25 ℃之间，低于－5 ℃时应有保温措施，高于25 ℃要冷却保温。此外，若储存温度过低会出现结晶，体积膨胀，所以储存时的容积不得高于90%。一旦结晶，加热温度不要高于30 ℃。

另外，车用尿素呈碱性，对铜、铸铁、焊料、铸铝的腐蚀很大。其包装材料要严格选用GB 29518-2013推荐的材料。车用尿素的包装必须定制，不能用碳钢储罐或普通塑料桶等。同时，由于水溶性尿素结晶点是－11℃，所以一些泵送管线需要保温，同时温度不宜过高，过高容易导致尿素分解。

车用尿素可以用水替代或者加水稀释？

答案是否定的。相关技术专家指出，由于用水替代了车用尿素溶液或用水稀释了车用尿素溶液，水或被水稀释后浓度低于32.5%的车用尿素溶液无法对废气进行还原处理，使NOx排放依然过高。同时，NOx会与其他污染物在紫外线作用下产生光化学烟雾污染。对大气危害非常大，进而对人类的身体健康也有很大的影响。

此外，长期加水使用会导致SCR系统长期不正常工作，OBD系统会直接降低发动机输出功率并增加油耗，同时还会损坏SCR系统的零部件，而换一套SCR系统的总费用在7万～8万元，单独更换喷嘴也需要2 000多元，严重情况下损坏催化剂会产生3万～5万元的维修费用，这样的做法虽然短期降低了车辆使用成本，实际上得不偿失。

可以拆除OBD设备避免加注车用尿素？

用户在使用国Ⅳ车过程中，存在不少误区，有的驾驶员会把车用尿素的报警装备OBD拆除，或更改CPU数据从而避免加注车用尿素或达到虚假环保数据的作用。

相关技术专家认为，通过拆除OBD监控，使得车辆在SCR系统中尿素耗尽时不限功率，这样一来看似减少了很多麻烦，但由于国Ⅳ发动机为了降低PM排放而偏向充分燃烧，这样尾气中NOx排放不仅不会降低还会升高，尾气污染甚至超过国Ⅲ车。同时，SCR系统长期不工作会导致SCR系统内残留的车用尿素溶液结晶堵塞管道及喷嘴，而且因为长期缺乏液体的浸泡使SCR系统各零部件的寿命降低甚至损坏，催化剂失去催化作用，更换SCR系统零部件的费用远远高于正常使用车用尿素的费用，反而会大大增加使用成本。

使用车用尿素会增加油耗？

使用车用尿素与油耗并无直接关系。车用尿素用于国Ⅳ车辆的SCR系统，SCR系统通过OBD系统的ECU与发动机发生联系，如果SCR系统不能正常工作，OBD系统会降低发动机的功率输出，并增加油耗。但如果SCR系统正常工作，采取高压共轨技术的国Ⅳ发动机燃烧更充分，车辆的输出功率更加稳定，可以比国Ⅲ发动机节省6%左右的油耗，因此车用尿素不会增加或者减少发动机的油耗，但优质的车用尿素能保证SCR系统正常工作，起到协助降低油耗的作用。