國四技術路線詳解及國外布置方式

“剛買了國三的拖拉機，可是國家已經開始著手于升級國四了。”農機粉絲們，你們不要覺得這是一句玩笑話，不久的將來在農機領域，我國也要馬上由國三升級到國四了。

那么，國三如何升級國四呢？升級國四價格會不會增加呢？其實，農機升級國四，主要涉及布置問題，單純國四發(fā)動機的技術路線已經成熟。而國三升級國四，不同的技術路線增加的成本也不同。

1  兩種技術路線

現在市場上有兩種后處理技術路線，一種是EGR+DPF/DOC路線，另一種是高壓共軌+SCR路線。

EGR+DPF/DOC路線。EGR是尾氣再循環(huán)處理，DPF是Diesel particular Filter的縮寫，為顆粒過濾器。

EGR的工作原理是少部分廢氣經EGR閥進入進氣系統(tǒng)，廢氣中二氧化碳可以增加混合氣的熱容量，降低燃燒時的最高溫度，抑制NOx的生成，從而降低廢氣中NOx的含量，同時，PM（固體顆粒）則通過DPF或DOC等后處理方式過濾掉。

DPF系統(tǒng)的架構示意圖

DPF技術的優(yōu)勢：DPF對PM顆粒的過濾效率可高達90%以上，未來柴油機要實現歐五和Tier4 final系統(tǒng)，DPF系統(tǒng)是無可替代的。

缺點：DPF對硫的敏感性極為強烈，會硫中毒，要求柴油含硫量低于10ppm，DPF系統(tǒng)復雜，造價高，體積龐大，匹配困難。另外DPF系統(tǒng)需要定期維護，并因再生高溫需求，必須具備高溫防護設計，否則會引起火災。

高壓共軌+SCR路線。相對于EGR采用廢氣減少NOx產生的環(huán)境，SCR則更多的把功夫放在了后頭。首先通過調整噴射軟件及其他措施，在發(fā)動機汽缸內讓其充分燃燒，使本機PM排放達到國四。對于產生的NOx，在車輛的排氣系統(tǒng)中加上一套電控尿素噴射系統(tǒng)，通過“選擇性催化還原”過程，將廢氣中NOx轉換成氮氣和水排出車外。

SCR系統(tǒng)的架構示意圖

SCR優(yōu)勢：SCR對NOx的轉化效率約70%～90%；不會堵塞，具有良好的燃油經濟性；需要的燃油系統(tǒng)噴射壓力較低（國內普遍采用1600bar）。

劣勢：SCR系統(tǒng)略復雜，造價略高，標定略復雜，而且還需要定期加注尿素。

2  成本變化

成本控制影響，37～130KW，采用EGR+DOC，由于增加DPF及控制傳感器，成本預計增加3000-4000；130KW及以上，采用SCR，需增加DOC+DPF及控制傳感器，成本預計增加5000～8000元左右。

上述成本增加是針對生產廠家的，實際到消費者手中的話肯定還會更高。

3  國外發(fā)動機布置情況

迪爾六缸機在T4階段采用的EGR+DOC+DPF+SCR的技術路線示意圖

迪爾四缸機在T4階段采用EGR+DOC+DPF的技術路線示意圖

紐荷蘭及凱斯的產品歐四后處理裝置的布置情況

CLAAS產品采用奔馳發(fā)動機搭配歐四后處理裝置（圖中的不銹鋼管路）

紐荷蘭歐四排放的拖拉機采用SCR技術路線，將后處理裝置集成到排氣管中，尿素罐（藍色的加注口）與油箱集中布置在一處

久保田拖拉機采用SCR技術路線，尿素罐也是與加油箱布置在一起

久保田T4標準發(fā)動機原理視頻（點擊圖片觀看）

樂星拖拉機采用SCR系統(tǒng)，尿素罐與油箱布置在一起

道依茨法爾的歐四拖拉機采用SCR系統(tǒng)

怎么樣！跟著小飛學習了不少東西吧！是不是覺得自己很漲姿勢，希望大家慢慢消化。小飛在接下來還會源源不斷的為大家提供第一手的“農機小百科”，大家要準備好馬扎和小本本，抬起頭來，認真看“知谷”。