国五发动机排放技术解读
一般来说，柴油机的nox不仅和pm是一对矛盾，还与燃油消耗率构成一对矛盾，此消彼长。而后处理技术是柴油机实现超低排放的关键和核心技术，目前应用于国四、国五柴油机上的主流后处理技术主要有：针对颗粒pm的后处理如doc、egr、dpf等，针对nox的后处理技术如scr，以下进行解读。
在柴油尾气净化上，尾气温度低造成nox处理难，pm净化难以及dpf和催化剂硫酸盐堵塞问题。还原hc和co偏少，既不利于nox的净化，也不利于尾气温度的提高，净化还原nox还需添加其他的还原剂。
目前市场上，绝大部分发动机制造商都是在改进欧ⅲ发动机的基础上，再加上scr或egr doc dpf等后处理系统来实现的。目前从开发成本来看，侧重scr系统，但从长远来看，将来油品质量的提高和dpf技术的完善，后处理技术将会向egr doc dpf倾斜。scr系统工作原理是将还原剂喷入排气管，排气中的氮氧化合物在催化剂的作用下与还原剂反应被还原成氨气和水，采用scr方案，对发动机不须做进一步的强化处理。燃油中的硫含量对于系统的影响较小，可回避燃油含硫量高的难题，亦可通过调整喷油特性而节省燃油消耗约5%，scr系统目前采用的还原剂是尿素，但尿素是消耗品，必须定期添加，且整车需增加一套尿素贮存和转化装置而使成本增加。
scr技术在国四阶段已近趋于成熟，升级国五排放标准只需要调整一下技术参数，对发动机的改变不大，相对的开发成本要低些，市场认可度高一些，所以scr目前仍然是满足国五排放标准的主流技术。国内主流卡车厂家国ⅴ机型及所采用的技术路线比较认可scr技术路线。
egr doc dpf即冷却废气再循环柴油催化氧化器颗粒氧化催化器。它以废气再循环为基础，针对有害气体(nox) 设置的排气净化装置，它将一部分排气循入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧，以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制nox的生成。在机外后处理过程中采用微粒捕集器对微粒进行捕捉。
doc技术装置可以将总微粒(tpm)中的可溶性有机组分(sof)氧化成co2和水，还能将排气中的co和hc氧化成co2和水，与控制tpm、hc和co排放不同，nox需要被还原成氮(n2)和水。egr doc dpf技术路线需要改变发动机结构，而且dpf目前单次购买价格高，在长时间使用之后还会产生堵塞现象，需要主动再生定期清洗。
目前，我国国四、国五柴油机egr主要有两种，外置式egr与内置式egr。通过对比可发现scr燃油经济性好，发动机改动小，低热量对冷却系统无要求，但是，scr系统箱体处理尺寸和重量大，监控系统复杂，需要增加尿素，时间长了会产生结晶，整体成本提升，特别对轻卡来说。
egr doc dpf的具有颗粒转化率高，质量轻，体积小的优点，但对油品要求高，燃烧经济性要比scr低，高发热对冷却系统有要求。
相比国四阶段，国五阶段的技术有一定继承性，也更加成熟。针对国五发动机，各企业的技术路线也比较一致。3.5吨以上的重型车基本还是延续国四的技术路线，采用scr（选择性催化还原技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理）技术路线；3.5吨以下的轻型车采用的是egr（废气再循环）、dpf（颗粒捕集器）、doc（微粒催化转换器）技术与scr技术并行的路线，但多数以前者为主。
转载自《蓝转柴油机数据》公众号
