scr系统的工作原理及注意事项

SCR(Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原)系统的工作原理

1、SCR技术原理分析：

在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素（氨气和尿素化学反应的产物）的水解和热解气相化学反应以及NOx在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。其主要化学方程式如下：

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O

2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O

理想状况下反应的产物主要是无毒无害的氮气和水。

（1） 目前在废气中处理NOx采用的是SCR处理技术，即：利用尿素溶液（水溶液浓度为32.5%±0.5%），在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质，将NOx（主要是NO）还原为N2和H2O。它无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险，但有腐蚀性，必须使用特殊的容器储存。

（2） 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。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。

（3） 使用SCR后不但要增加SCR本身装置的重量，另外还要增加一个尿素溶液箱和尿素溶液。汽车会损失一部分的有效载荷。

（4） SCR作为一个新的后处理技术，因购置、操作和保养费用高、需要加一套较为复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等等原因，在车用柴油机上还没有得到大范围的推广。

（5）必须保证行驶区域内对尿素需求的供应，需要车载诊断，并需要自觉及时地加尿素。

（6）一水合氨易挥发出氨气，随温度升高和放置时间延长而增加挥发率

NH3·H2O=NH3↑+H2O

在较高排气温度下不能够形成对金属进行腐蚀的NH3·H2O

（7）腐蚀性

一水合氨有一定的腐蚀作用。对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大。对木材也有一定腐蚀作用。水溶液呈弱碱性。

主要是电化学腐蚀

因为NH3+H2O→NH3·H2O→NH4+（铵根离子）+OH-（氢氧根） ①

选择性催化还原(SCR)是处理废气中NOx的有效手段,文章描述了SCR系统的工作原理和注意事项。

金属-4e-=金属阳离子 ②

2H2O+4e-+O2=4OH- ③

③中产生的氢氧根离子促使①中的平衡向右移动，氨气挥发后氢氧根离子减少，又促使 ③中的平衡向右移动，从而使②中的平衡也向右移动，使金属减少。

2、现实可能的影响（以国IV为例）：

1.整车价格上升：

排放标准的升级带来的首先就是成本的增加，对于SCR车型而言，由于多了一套尾气后处理系统，购车成本将大幅增长，根据行业的平均水准，国IV车的价格将比国Ⅲ车高3万到5万元，以5万元左右的轻卡作为标准，则该类车终端售价可能上涨60%-100%。尤其轻卡对于个人散户来说，这样的涨幅恐怕有些难以接受。

2.使用成本变化：

由于要达到更为严格的排放水平，发动机采用了更精密的控制，对燃油的质量要求也更高了。广州地区将用粤IV标准用油来代替国III标准用油。国IV油肯定会比国Ⅲ油贵，此前有媒体预测价格会上涨0.34-0.46元/升，涨幅约5%-6%。另一项增加的开销就是需要定期添加尿素溶液的价格。

缺少尿素后车辆将无法正常运行，所以就要跟加油站一样，建立足够多的尿素站，但国内几乎没有这样的尿素站及相关的配套设施，如果要大力推广国四标准，国家也需要投入大量的'资金进行尿素站的建设。

不过由于国内的这些设备尚不健全，需要更多的时间去消化成本，用户的使用成本现在就还不好说了。这也就需要国家在政策上面给与补助和引导，毕竟在节能减排两方面都是有着优势的，在市场完善的情况下，用户的使用成本肯定是会减少的。

3.使用变化不大：

SCR主要的变化就是增加的后处理系统，发动机主体与国三发动机并没有太多差别。除了需要添加尿素溶液，用户在使用操作和使用方法是和国三电控发动机基本一致的。

4.维修保养是麻烦：

从机械泵升级到电控发动机，修车难成了很多司机反映的问题，更多的电子控制结构不仅让车主遇到问题无法处理，就是到了维修站一些问题也让修理工手足无措。

3、储存材料分析：

1.铁一般不和氨水反应，一般不发生腐蚀

如果是氧化还原反应那么铁只能做还原剂，而氨气也一般做还原剂，故不反应。如果不是氧化还原反应，那么铁是不会和碱反应的

选择性催化还原(SCR)是处理废气中NOx的有效手段,文章描述了SCR系统的工作原理和注意事项。

2.铜和氨水发生电化学反应造成腐蚀

浓度低生成蓝色硫酸铜溶液，浓度高绿色方程式： 2Nh3.H20=Nh4+ +OH-。

3.塑料一般不和氨水发生反应

少量氨水一般采用塑料容器储存。

4.铝和氨水发生反应，但是有很大难度（弱酸弱碱反应难度较高）

Al3+ + 3NH3·H2O = Al（OH）3（加沉淀符号）+3NH4+

5.如果发生电化学反应则金属变得相对容易腐蚀，需要将储存氨水的容器及其管道进行接地，然后在容器内部用环氧树脂防腐加入石墨做填充剂涂刷几遍，可以很好防腐蚀处理，找专业的防腐处理公司即可。

4、结论：

氨水/尿素等对发动机排气的后处理技术对排放指标有所帮助，但是实现该目标使发动机在成本、可靠性、可维护性上有影响。需要在整车控制系统中追加排气监控系统。由此造成整车整备质量增加。由于氨水预热易分解，所在在900摄氏度左右排气温度下对发动机本体/排气歧管的腐蚀程度很小，仅会在排气管末端附近形成弱碱性物质（氨水），附着在整车底盘以下金属结构件上，从而产生电化学腐蚀，但是氨水为弱碱性物质，对金属构件的腐蚀及其微弱。

氨水是一种弱碱(pH值10左右)，但因氨分子极为活泼，使氨水在常温下容易挥发，对容器有腐蚀性，对人有刺激性。在贮运和施用时要用耐腐蚀并能密封的不透光容器及机具。

汽车中，什么是SCR？

是指为减少发动机排放的废气造成环境污染而对其进行适当处理的技术。从国二到国三，关键在于燃油喷射系统，而从国三到国四，就必须使用排放后处理技术。 目前国际内燃机行业从欧Ⅲ发展到欧Ⅳ，主要有两种基本体系。大体上，欧洲倾向于SCR（选择性催化还原）体系，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；美国和日本倾向于EGR（废气再循环）体系，即通过微粒捕集器或微粒催化转换器（DPF），针对燃烧产生的微粒进行处理的EGR（废气再循环）技术。因为国情不同，所以各国企业选择技术有不同的倾向。 在技术路线方面，国内主流柴油机生产企业已经基本达成共识，SCR将是未来国内柴油机排放升级的主要技术方向。目前，玉柴、康明斯、潍柴等都采用了SCR技术。 SCR系统更适合中国市场的原因归结于以下几方面：第一，SCR系统能有效节省燃油消耗。SCR系统的燃油消耗相对于EGR＋DPF系统稍低一些，它的尿素水溶液消耗量也可在燃油消耗上得到补偿。第二，如果现在采用此技术，在很长时间内都可以满足排放法规的要求，直到欧Ⅴ乃至更高排放标准的引进。第三，在EGR＋DPF系统中，需要增加冷却器的体积，SCR系统只需一个附加的贮藏罐，这对于车辆驾驶室的设计影响不大。第四，发动机复杂性低。SCR系统可以同时满足国三和国四标准，可以在部分地区提前引进。

轻卡国五车每100公里消耗多少尿素

SCR全称为“选择性催化还原”技术，是柴油机尾气处理的一种方式。

其技术路线是首先通过优化缸内燃烧和降低机油消耗等机内净化技术解决柴油机的颗粒排放问题，然后再采用SCR后处理装置来降低发动机NOx排放。

目前国际上使用的催化器主要有V2O5/WO3(MoO3)/TiO2等含钒和金属基沸石催化剂。沸石催化器有着出色的低温特性和高空速下转化效率高的特点，钒基催化剂由于国际上公认的高转化活性和一定的抗SO2中毒的能力成为目前常用的催化剂。

扩展资料：

催化器的入口和出口处各安装有一只温度传感器，用于检测催化器是否达到要求的温度来保证催化还原反应的正常进行，并据此确定需要喷入的尿素量。

催化还原反应所要求的最低排气温度为200℃。催化器上还安装有一只氮氧化物传感器，用于监测经过催化器处理后尾气中氮氧化物的排放是否达到预期的效果。

在国六阶段由于提出更多的低温控制要求，因此当温度达不到要求时，需采用主动升温技术手段如HC喷射技术，以保证催化反应的顺利进行。

参考资料：

百度百科--SCR系统

轻卡国五车尿素每100公里的使用量一般为车用柴油的5%，按百公里油耗12L计算，百公里尿素消耗量为0.6L。

全国自2017年7月1日起，所有制造、进口、销售和注册登记的重型柴油车（总重＞3.5T），须符合国五标准要求。

随着国五法规实施时间的日益临近，许多主机厂陆续推出了各自的国五产品。为把握国五产品的竞争力，抢占国五时期轻卡市场的先机。

重汽HOWO轻卡已完成了多款国五、京五一产品的验证，并已成功上市，在国四切国五的进程中走在了行业前列。

相比国四排放标准，国五发动机尾气后处理基本以SCR（选择性催化还原技术）系统为主。车用尿素溶液是SCR技术中必须要用到的消耗品。

车用尿素是一种使用在SCR技术中，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体。其组成成分为32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水。

尿素成为了消耗品，由此带来的直接影响是用户用车成本的增加。随着国五发动机SCR后处理的普及，车用尿素溶液的需求量会大幅提高，尿素价格也会越来越低。

根据车用尿素的最新价格行情，10L装尿素价格降至20~30元/桶的区间。加上促销，有些品牌尿素的价格甚至降到了20元/桶以内。

按当前10L装尿素价格20~30元计算，百公里尿素费用1.2~1.8元，这时候用户因尿素产生的运营成本已经相当低廉。

相比国四阶段主流的EGR+DOC+POC后处理系统，国五SCR系统节油5%-7%。车用尿素溶液最基本的功能是将汽车尾气中的氮氧化物转化成无害的氮气和水。

而且随着尿素加注网点的不断丰富和日益低廉的尿素价格，相信会有越来越多的用户不再使用那些“捷径”。节能又环保，何乐而不。

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