燃油催化剂助力汽车厂降低国6柴油发动机后处理成本
2020-07-17 作者： Lubrizol 来源：路博润 网友评论 0 条
摘要：EOLYS POWERFLEX®是一种可在车载燃油中分散的有机液体。通过一个小型储料加料系统可在车上直接管理自动加料流程，且整个过程对驾驶员公开透明。
为了满足严格的第六阶段国家柴油车排放标准（以下简称“柴油车国6标准”）和非道路第四、第五阶段排放标准（“非道路国4、国5标准”），在柴油发动机尾气后处理系统（EATS）中安装柴油颗粒捕捉器（DPF）将发挥举足轻重的作用。
尽管自欧5排放法规实施以来已实现较高的DPF的颗粒（烟炱）过滤效率，但DPF再生过程的实施难度依然较大，而且再生受到交通状况、燃油质量、海拔高度、气候条件和车速的影响。
如果不实施DPF再生，未燃尽烟炱便可能在设备内部发生堵塞，进而影响尾气排放（氮氧化物、烃类、一氧化氮、颗粒物）和油耗（二氧化碳和成本）。在严重堵塞的情况下，DPF的陶瓷结构可能开裂或完全损坏，进而导致颗粒物向大气排放。
图1：未受控的DPF再生过程和严重堵塞造成的一些设备损坏实例
燃油催化剂技术
通常，DPF再生需要在600-650℃的高温下实施20分钟以上。这在要求低能耗（油耗）的城市驾驶条件下很难做到，但再生过程防止DPF在实际驾驶过程中出现损坏和故障非常重要。
自2009年以来，为了减少DPF再生对汽车运行和驾驶条件的依赖，索尔维和路博润合作开发了一种全新的燃油催化剂技术（FBC）—EOLYS POWERFLEX?。这项顶尖的FBC技术结合了最新的低灰分氧化铁燃油催化剂和路博润的高性能燃油添加剂，适用于实施欧5和欧6柴油机排放法规及其他同级法规的国家和市场。
EOLYS POWERFLEX®是一种可在车载燃油中分散的有机液体。通过一个小型储料加料系统可在车上直接管理自动加料流程，且整个过程对驾驶员公开透明。
添加了EOLYS POWERFLEX®的柴油在气缸中燃烧时会产生烟炱和氧化铁催化剂的聚集物，并在“烟炱块”的生成过程中在DPF内部紧凑地混合在一起。该过程可以优化氧化铁催化剂在整个烟炱块内部的分布，促使尾气相中的氧气、烟炱和氧化铁催化剂之间形成密切接触。在这些条件下，只需要更低的温度（500℃左右）和更短的时间（5-10分钟）便可完成DPF再生过程。
图3：600和500℃下添加和不添加FBC的DPF再生过程对比
添加EOLYS POWERFLEX®后可在500℃下实现完全且快速的DPF再生过程
EOLYS POWERFLEX®对汽车厂的益处
01.将燃油经济性提升3-6%，尤其在DPF再生过程实施难度较大的城市驾驶条件下。
02.保持高压共轨燃油喷射系统、涡轮增压器、EGR阀和放置在DPF前方的EATS部件（如柴油氧化催化剂（DOC），传感器，选择性催化还原（SCR），以及诸如等部件的清洁。
03.在DOC和DPF涂层的批量生产中将铂族金属（PGM）的添加量减少30 - 50% （铂/钯），这意味着汽车厂生产一台发动机可节约成本460-920元。
04.通过在DPF再生过程中限制零部件的热应力，支持 “冷却HP-EGR + DOC + SCR + DPF” EATS布局。
05.由于紧密耦合的SCR催化剂不仅能产生更好的熄火特性，还可以提早车用尿素的喷射时间点，因此可将燃油效率提高2-3%，这意味着氮氧化物的去除效率和发动机燃烧的校准精度也得到了提升，进而为驾驶员提升发动机效率和燃油经济性。
06.通过采用无涂层DPF、1个可控SCR催化剂模块、1套尿素喷嘴和混合器，以及诸如铁沸石、钒基或铈锆基SCR催化剂等更便宜的SCR材料进一步降低EATS的成本，每台发动机可降低千元以上。
07.无需配备高度复杂且成本高昂的EATS设备便可符合欧6d（实车氮氧化物排放CF<1.43）的排放要求。复杂且昂贵的EATS设备包括双SCR催化剂系统、双车用尿素喷嘴、HP/ LP-EGR、以高剂量添加的铂族金属（铂、钯）、昂贵的铜沸石、涂覆SCR催化剂和/或铂族金属的DPF、多传感器、加热DOC催化剂等。它们提升了全球管理（校准）、耐久性（OBD、故障）和营运成本（系统零部件成本、校准和工程开发成本）等各方面的复杂性。
20多年生产经验和1800万辆量产车应用实绩
自欧3、欧4和欧5排放标准实施以来，目前已有950万辆柴油车采用了由EOLYS柴油添加催化剂技术支持的“HP-EGR + DOC + DPF”尾气后处理系统布局。凭借多年来在轿车、中小型货车、MPV、SUV和LCV等细分市场的应用经验，该技术的稳健性、耐用性、可靠性和燃油效率已得到成功证明。
自2014年以来，在实施欧6标准的所有地区（欧洲、土耳其、以色列、韩国、日本、印度）中，约有800万辆装有“HP-EGR + DOC + SCR + DPF”排气布局的欧6汽车采用了EOLYS POWERFLEX®。EOLYS POWERFLEX?以极高的成本效益为汽车厂带来了最佳的灵活性。
关键词：燃油催化剂
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