车用尿素作用解析 减少氮氧化物排放

　　车用尿素作为重型柴油车实现国四排放至关重要的一环，其作用是为了减少氮氧化合物排放。那么在满足重型车国四排放过程中，车用尿素扮演着怎样的角色，究竟又是怎样减少污染物排放的呢？“您所不了解的车用尿素”将继续和您一起解读车用尿素在SCR系统中的作用。

SCR路线原理图

　　目前我国重型柴油机升级国四的主流路线是SCR路线，即使用选择性催化还原技术。其运行过程如图所示，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，尿素溶液和尾气中的氮氧化合物在SCR反应罐中发生氧化还原反应，生成氮气和水排出。

　　在将NO_X转化为N₂和H₂O的过程中，涉及的化学反应比较多，也比较复杂，但主要的反映有如下几个：

　　柴油机排放的氮氧化物中NO含量通常占85%~95%，因此在NOX的催化还原反应中化学方程式3是最主要的反映，但是化学方程式4的反应优先级比3高，废气中的NO2和一部分NO能够通过化学方程式4快速被消除。经过化学方程式3和4的反应，大部分的NO_X被转化为无害的N₂和H₂O。

　　需要知道的是，发生选择性催化还原的直接还原剂是NH₃而不是尿素。U_rea-SCR的中间产物HNCO（异氰酸）比较稳定，只有高温（300-500℃）下在催化剂的作用下才能够进一步水解产生NH₃。SCR催化器是SCR还原技术的核心，而SCR催化剂又是SCR催化器的核心之一，因此催化剂对整个SCR系统至关重要。

　　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，则会使多余的氨气排入大气，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。

　　了解更多车用尿素知识，请查看“您所不了解的车用尿素”系列选题：

　　第一期 国四用车不用愁 从头开始认识车用尿素

　　第二期 满足国四排放标准 车用尿素必须参与？

　　第三期 车用尿素作用解析 减少污染物排放

　　第四期 车用尿素以温度定寿命 储存有要求

　　第五期 车用尿素“安家”国四重卡 尿素罐如何布置？

　　第六期 车用尿素多品牌竞艳 迎国四“春天”

　　第七期 车用尿素如何加注 用户购买指南