据外媒报道,自2018年以来,大众柴油车仅配备了SCR排气处理系统。现在,大众汽车开发了一种被称为“双剂量”系统的SCR系统的进化版本,该系统将汽车尿素溶液选择性地喷射到两个串联的SCR催化转化器上。目前,该系统用于大众新帕萨特2.0 TDI Evo车型,该车型的最大发动机功率为110千瓦,符合未来欧洲6d排放标准的技术要求。
目前的RDE测量结果还证实,与上一代相应车型相比,向大众新2.0 TDI Evo车型中注入双剂量的汽车尿素溶液确实降低了约80%的氮氧化物水平。未来,大众将逐步为所有搭载2.0 TDI Evo柴油发动机的车型引入新技术。除了帕萨特车型,新款高尔夫TDI柴油发动机还将注入双剂量的汽车尿素溶液。双剂量的车辆尿素溶液需要使用位于车身下方的第二个SCR催化转化器。由于与发动机的距离,第二催化转化器上游的排气温度比第一催化转化器低100摄氏度,从而为排气后处理打开了一扇窗户:即使靠近发动机的排气温度达到500摄氏度以上,该系统仍然可以实现高转化率。此外,SCR系统下游堵塞的催化转化器可以防止大量氨泄漏。创新的双剂量工艺弥补了柴油发动机的系统缺陷,因为与现代柴油发动机中的汽油发动机相比,柴油具有更高的能量密度和更高效的燃烧,从而降低了二氧化碳排放。然而,柴油发动机也受到特殊要求的限制。例如,由于燃料燃烧需要大量的空气,而空气的主要成分是氮气,因此氮气在燃烧过程中会与氧气反应,形成氮氧化物。为了减少柴油发动机产生的氮氧化物,需要氨。通过加注模块将其作为减水剂注入SCR催化转化器的上游排气中。随后,溶液蒸发,还原剂分解,并与蒸汽结合形成氨。在SCR催化转化器中,氨与特殊涂层上的氮氧化物反应,形成水和无害的氮,氮也是人类呼吸的空气的主要成分。在现有的废气处理系统中,一个紧密耦合的SCR催化转化器安装在涡轮增压器、柴油催化转化器和连接消声器管道的柔性连接件之间。柴油颗粒过滤器具有蜂窝结构,并且在涂覆SCR之后,可以使单个部件能够执行多种功能。SCR催化转化器的紧密耦合结构使排气温度能够在车辆冷启动后快速达到高转化率所需的温度。转化率超过90%的理想条件是排气温度在220°C和350°C之间,这在许多操作条件下都可以满足。然而,在双剂量系统的帮助下,即使排气温度超过350摄氏度,转化率仍然不会降低。如果车辆在高速公路上高速行驶,发动机长时间高速运转,并且车辆在上坡路上,特别是当车辆仍在装载或牵引拖车时,排气温度将超过350摄氏度,这可以将其转化率提高到90%以上。
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