減排技術敘述
柴油 (汽油) 車排放的廢氣需要淨化,政府及環保機關對這問題的關注已經有一段時間了。
在歐洲,“歐盟”排放限制在1993開始實施,隨後逐漸加強了對在道路上行駛的各種車輛所產生的污染物的限制。這些污染物都按照標準的測試模式進行測量。從2014年起,開始強制實行歐 6 排放標準,這是迄今為止最嚴格的限制。受限制的有害物質包括一氧化碳 、氮氧化合物、無甲烷碳氫化合物 、碳氫化合物和一些粒狀物 (如PM碳微粒煙灰,這是我們專家最喜歡對付的顆粒物質,因為DPF的設計針對目標物就是它們) 。
所有這些都意味著引擎製造商必須不斷地減少車輛排放的污染物。為了做到這一點,他們已經把各種不同的技術結合應用於排氣系統中。這些技術的名稱和簡稱會讓很多人搞不清楚,甚至包括很熟悉車輛的技師。以下是對各種清理柴油排氣防治技術的簡單介紹。
DOC — 柴油引擎氧化觸媒轉化器
也有人稱它是觸媒轉換器或者Cat。這個裝置把一氧化碳和未燒完全的碳氫化合物進一步氧化,使其轉換成二氧化碳和水。過程是讓廢氣通過貴重金屬催化器從而引發化學反應。由於化學反應的發生依賴廢氣中的熱能,所以在引擎剛啟動時它們不是很有效。
DPF — 柴油碳微粒過濾器
這個裝置把碳微粒煙灰和其它固體微粒藉由過濾從廢氣中除去,然後儲存起來,一直到把它們燒盡為止。參見“什麼是DPF?”。
DEF — 汽車尿素
這是一種溶于水中的尿素溶液,使用於SCR系統 (參見下文 “SCR — 選擇性催化還原”)。有時,這種溶液也按它的商標名被稱為 “AdBlue” (德國汽車工業協會(VDA)所屬商標)。
EGR —廢氣再循環系統
此裝置是一個設計用於減少氧化氮排放的閥門。它由引擎的電腦 (ECU) 控制,把一小部分排放的廢氣重新送入引擎的進氣系統,以降低氧氣濃度,從而降低燃燒的峰值溫度。由於氧化氮是氮氣與氧氣在高溫中反應所產生的,所以降低燃燒的峰值溫度能夠減少氧化氮的生成。不過,這也同時降低了引擎的效率。
SCR —選擇性催化還原
這是另外一種減少氧化氮排放的方法,它去除已經生成的氧化氮,其名稱中的 “還原” 是指把氧化氮中的氮進行化學去氧化的反應。當排放的廢氣通過還原觸媒時,尿素溶液 (也稱為汽車尿素,詳見上文有關介紹) 被噴入其中,尿素形成氨氣後與氧化氮反應形成無害的氮氣和氧氣。通過在排氣系統中使用SCR,引擎可以被設置在較高的燃燒溫度上運轉以獲取最高的效率。這可以節省燃油和降低二氧化碳,缺點是需要消耗汽車尿素並且要在車上安裝一個尿素儲存罐。
渦輪增壓器
渦輪增壓器可以提升引擎的整體效率,從而幫助改善總體排放。渦輪藉引擎所排放的廢氣驅動,它把新鮮空氣壓入引擎中。這意味著原先被廢棄的引擎廢氣能量得到了良好使用。一些更先進的的車輛還通常配有可變幾何渦輪器 (VGT)。引擎的功率改變時,可變幾何渦輪器的葉片可以改變其導向以優化空氣的吸入。