柴油发动机SCR技术

时过境迁

面对即将到来的EPA 2010（美国重型柴油发动机排放法规，相当于欧Ⅵ），对排放后处理技术作出选择是迟早的事情。究竟是用冷却式废气再循环（EGR）？还是用选择性催化还原（SCR）？除了那些只为某个特定卡车品牌供货的企业不用犯愁（卡车企业已经替它们做好了选择），对其他发动机厂商而言都将是个艰难的决定。

抉择：EGR初期受到欢迎
除了卡特彼勒，几乎所有发动机厂商都采取了EGR技术。然而到了2007年，就连卡特彼勒也在它的ACERT发动机上用到了EGR。为了达到EPA2007（相当于欧Ⅴ），EGR发动机还配装了颗粒物捕集器（DPF），这一路线，在美国颇受欢迎。
而欧洲大多数发动机厂家则采用SCR多年（曼和斯堪尼亚两种都用，但是偏重于EGR）。其主要优点是：SCR发动机的燃料利用率提高了3%左右（与EGR 发动机相比）。欧盟的经验证明了这一点。据了解，尿素的价格比柴油便宜一半多，不过近期两者的价格都在飞涨。具有讽刺意味的是，使用SCR的卡车发动机企业也会采用EGR技术，包括使用颗粒物捕集器。

现实：SCR、EGR 分为两派
事实上，围绕这两种技术路线，卡车市场已经分成两派了。“SCR派”有马克、沃尔沃、底特律柴油发动机，以及达夫（达夫为帕卡子公司，其新推出的发动机将于2010年上市）；“EGR派”则有康明斯、万国以及曼公司（后两者共同开发了重型柴油机MaxxForce）。EGR派表示，将在高速公路卡车上继续使用EGR加DPF，甚至无须加装后处理装置，通过机内净化尤其是高压燃油喷施技术就可以达到EPA排放法规的要求。
对于如何达到EPA2010，卡特彼勒公司则没有表态，因为它们将于2009年底退出高速公路卡车发动机市场。
戴姆勒卡车公司北美区总裁、CEO Chris Patterson则是SCR派。Patterson 说：“从2010年起，我们将在底特律柴油发动机上采用戴姆勒的Blue Tec技术。该技术是达到EPA2010对氮氧化物要求的唯一方式，同时，它能降低燃油消耗。”
戴姆勒卡车北美公司高级副总裁 Mike Delaney也表示：“Blue Tec系统使用SCR技术，就是为了将燃油效率提高3～5个百分点。”据了解，Blue Tec已经在成千上万辆奔驰卡车上使用了。
康明斯的EGR与SCR“双管齐下”可谓是独树一帜。康明斯公司副总裁及重型发动机首席执行官Steve Charlton说，康明斯满足EPA2010的发动机不会有太多的变动，其EGR系统不会更复杂，在动力、扭矩、燃油经济性和维护周期等方面都将和现在一样。
除了使用EGR之外，它的中型柴油发动机还将使用SCR来满足EPA2010。因为早在2006年，康明斯在欧洲正是采用了这一技术来达到欧Ⅳ。当被问及为什么要同时使用EGR和SCR两种技术时，康明斯只回答说，这将为实际应用提供“正确的解决方案”。

聚焦：双方分歧何在？

EGR和SCR的分歧到底在哪里？
争议源于今年早些时候，万国卡车和发动机公司总裁Dee Kapur对SCR做了一些非常负面的评论。Kapur曾说：“我们不喜欢这东西。”他指的是补充尿素所需建设的一些基础设施。他还提道，天冷的时候尿素会凝固，而且有毒。从那时起，戴姆勒卡车北美公司及其下属的底特律柴油机就一直致力于“驱散那些强加于SCR之上的错误观念”。
SCR核心的难题在于尿素的配送问题。因为车上所带的尿素罐（20加仑），可能无法提供超过5000～6000英里行驶所需的尿素。也就是说，必须在日常运输的间歇对尿素进行补充，而目前还没有形成这样的配送体系。不过戴姆勒卡车北美公司高级副总裁Delaney对此却并不担心。“现在北美地区已经在大力进行尿素加注站的基础设施建设，所以我们对此毫不担心。”他说，“现在已经建成了大约800个这样的加注点，这已经足够开始使用了，还会有更多的站点建立起来。不妨这么说吧，在5000英里的范围内，你想找不到都难。”底特律柴油机公司的市场总监Dave Siler曾多次表示，他们会先用1000加仑容积的“迷你”加注器来销售尿素。
至于尿素在低温下会失效的问题，底特律柴油机公司EPA2010项目组负责人Rakesh Aneja表示，这不是问题。尿素在零下11摄氏度(12华氏度)下的确会凝固，但它加热和解冻都很快。他说，事实上，把一台冷却的发动机发动起来并让它正常运行并不是什么难事。
尿素是否有毒？答案是否定的。对此，Aneja解释道：尿素中实际上含有2/3的水。即便它在后处理系统中发生化学反应而产生少量氨气，这部分氨气也只会留在原处。
之前环保部门对SCR还有一个担心：如果尿素罐干了怎么办？这个问题也得到了解决：在运行中，当尿素罐里的尿素量下降到总量的1/4时(即能够行驶约1500英里的时候)，底特律发动机就会向司机发出警报。如果尿素用完了，发动机将减速运行，一旦这期间发动机停止运转，就不能再次启动。

记者手记
市场是最终决定者
SCR还是EGR？随着油价的飙升，原先坚定支持EGR的企业逐渐转向SCR。而在几年前，尽管美国国家环境保护局把SCR作为官方指定技术，却仍然有支持EGR技术的厂家坚持使用。
在中国的排放标准由国Ⅱ向国Ⅲ过渡进程中，技术路线之争一如国外EGR与SCR之争般热闹，而且这种争论还伴随着各种技术路线间的诋毁。
在笔者看来，其实各种技术路线没有必要窝里斗，技术之间无绝对优劣，随着市场环境的变化，目前看来并不占优的技术，在若干年后，或许将独领风骚。在对技术路线的选择上，市场将是最好的裁判，而技术路线之间的差异不是最终决定因素。而且国Ⅱ向国Ⅲ过渡，只是排放标准实施过程中的一个阶段，此后，排放标准将提高到国Ⅳ、国Ⅴ甚至更高，今后会有更多的新技术出现。这些新技术能否获得认可，最终的决定者依然是市场。

honghai

中国还是发展EGR好

pferd

取决于排放标准。 欧6只靠EGR是达不到的。

q222222_0

国内政策倾向不明确，厂商基本双系统开发。各有利弊，油耗动力和尿素罐子。

car浪子

暂时国内还是EGR吧 成本是现在厂商最关心的

wangpeizheng

thanks a lot for your documents!

robinbird

从从长远来看，SCR技术还是更有应用前景的。

good9898998

国内不用这么高的排放要求，研究减缓一个时代就不用争了

zf33854311

国内汽车尾气排放标准与欧美相比是有一定的距离的  成本是现在厂家考虑选择：EGR或者SCR的关键   还有一点，国内的油品也是选择EGR和SCR的关键！

guoliang2008

SCR成本太高了,而且中国的油品也难以满足SCR的系统需求,前景渺茫

xyk0105

谁了解卡特彼勒

zhengyi_km

就目前所了解的情况来看，发动机厂、整车厂在重卡和城市客车都在向SCR方向发展，开展的还是比较快的。我同事已经做了好多SCR项目

yy9016

SCR技术目前相对比较成熟

18871887

DOC+DPF应该可以满足即将到来的国4吧

xulei

学习了，现在中国用的是EGRess技术