1 當(dāng)前歐洲排放法規(guī)簡(jiǎn)介
    歐4排放標(biāo)準(zhǔn)在歐洲市場(chǎng)從2006年1月1日對(duì)所有新注冊(cè)的乘用車(chē)強(qiáng)制實(shí)施，滿(mǎn)足歐4排放標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)型認(rèn)證從2005年1月1日開(kāi)始有效，滿(mǎn)足歐5排放標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)型認(rèn)證從2009年9月1日開(kāi)始有效，歐5排放標(biāo)準(zhǔn)從2011年1月1日正式對(duì)所有新注冊(cè)車(chē)輛強(qiáng)制實(shí)施，歐6排放標(biāo)準(zhǔn)從2015年9月1日開(kāi)始對(duì)所有新注冊(cè)的車(chē)型強(qiáng)制實(shí)施。歐6排放標(biāo)準(zhǔn)致力于減少?gòu)U氣中NOx的排放，和歐5排放標(biāo)準(zhǔn)相比，NOx排放要減少55.56%。歐4、歐5和歐6排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的柴油機(jī)尾氣排放值見(jiàn)表1所列。采用1個(gè)氧催化還原轉(zhuǎn)換器（CAT）和1個(gè)炭微粒轉(zhuǎn)換器（DPF）足以滿(mǎn)足歐4排放標(biāo)準(zhǔn)，然而要滿(mǎn)足歐5排放標(biāo)準(zhǔn)則需要更多的元件，對(duì)于歐6排放標(biāo)準(zhǔn)而言，則需要在技術(shù)上進(jìn)行更多的革新。

    2 AdBlue
    歐洲柴油機(jī)尾氣處理液稱(chēng)為AdBlue。柴油機(jī)尾氣處理液（國(guó)內(nèi)俗稱(chēng)為汽車(chē)尿素、車(chē)用尿素、汽車(chē)環(huán)保尿素，在美洲稱(chēng)為DEF，在巴西稱(chēng)為ARLA32），是SCR（選擇性催化還原器）技術(shù)中必須要用到的消耗品，其組成成分為32.5％的高純尿素和67.5％的去離子水。尿素（AdBlue）被分類(lèi)為非危險(xiǎn)品。AdBlue是一種透明液體，有淡淡的氨水氣味，如果濺出，水分蒸發(fā)，形成結(jié)晶。車(chē)用SCR是通過(guò)尿素反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣再與汽車(chē)尾氣進(jìn)行反應(yīng)的一種技術(shù)，是被認(rèn)證為滿(mǎn)足歐5排放標(biāo)準(zhǔn)的綜合排放控制系統(tǒng)，是一項(xiàng)控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中NOx的技術(shù)。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示，AdBlue存儲(chǔ)在一個(gè)安裝在底盤(pán)上的AdBlue溶液箱中。AdBlue溶液箱向安裝在底盤(pán)上的AdBlue流量控制閥供應(yīng)溶液。AdBlue流量控制閥由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制，AdBlue流量控制閥使用來(lái)自車(chē)輛系統(tǒng)的壓縮空氣來(lái)產(chǎn)生AdBlue噴霧，通過(guò)非常精確的計(jì)量和泵送系統(tǒng)輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)的AdBlue噴嘴處。噴入排氣中的AdBlue數(shù)量由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制，在任意轉(zhuǎn)速和負(fù)載狀況下都能與發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx排放相匹配。當(dāng)與高溫排氣接觸時(shí)，水迅速蒸發(fā)，尿素變成氨。氨與NOx在催化器內(nèi)反應(yīng)，這一過(guò)程的結(jié)果就是從排氣管中排放出無(wú)害的N2和H2O。

    3 奔馳藍(lán)色科技
    奔馳的藍(lán)色科技是一個(gè)模塊化排放控制系統(tǒng)。2008年1月，奔馳汽車(chē)公司首先在歐洲推出帶藍(lán)色科技的E300CDI Blue TEC， 2009年9月，奔馳汽車(chē)公司在歐洲對(duì)奔馳E級(jí)車(chē)、M級(jí)車(chē)、GL級(jí)車(chē)和R級(jí)車(chē)推出新型6缸的藍(lán)色科技發(fā)動(dòng)機(jī)，這些車(chē)型能滿(mǎn)足歐6標(biāo)準(zhǔn)。從2009年9月起，3.0 L排量和155 kW的642發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始裝配于奔馳E350、ML350和R350 Blue TEC車(chē)型上，奔馳GL350 Blue TEC車(chē)型上則裝配了輸出動(dòng)力為160 kW的642.8發(fā)動(dòng)機(jī)。奔馳藍(lán)色科技包含Blue TEC（NSK）和帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）兩個(gè)版本。

    3.1 Blue TEC（NSK）
    Blue TEC（NSK）為第一代奔馳藍(lán)色技術(shù)，在裝配BlueTEC（NSK）的車(chē)型上，采用1個(gè)氧催化還原轉(zhuǎn)換器（CAT） ＋1個(gè)炭微粒轉(zhuǎn)換器（DPF）＋1個(gè)長(zhǎng)效NSK（氮氧化合物儲(chǔ)存還原轉(zhuǎn)換器）＋附加SCR（選擇性催化還原器）構(gòu)成的排放控制系統(tǒng)（圖2）。其工作原理如圖3所示。



    一氧化碳（CO）和碳?xì)浠�合物（HC）在氧催化還原轉(zhuǎn)換器（CAT）中轉(zhuǎn)換成二氧化碳（CO2）和水（H2O）；在過(guò)稀燃燒階段，NSK儲(chǔ)存在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化合物（NOx），在再生階段轉(zhuǎn)換成氮?dú)猓∟2）和水（H2O）；在過(guò)濃燃燒階段，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氨氣（NH3），然后儲(chǔ)存在附加SCR（選擇性催化還原器）中，并在過(guò)稀燃燒階段消耗掉。NSK下游的炭微粒轉(zhuǎn)換器（DPF）儲(chǔ)存廢氣中的炭微粒，之后在DPF再生階段燃燒形成二氧化碳（CO2）。在過(guò)稀燃燒階段，不能儲(chǔ)存至NSK的氨氣反應(yīng)生成氮?dú)夂退�。特別提醒：裝配N(xiāo)SK的車(chē)輛必須使用硫含量要小于10×10 -6的柴油，如果硫含量高于10×10 -6，NSK會(huì)被二氧化硫（SO2）污染并損壞。

    3.2帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）
    帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）為第二代奔馳藍(lán)色技術(shù)，從2009年9月用于奔馳E350，ML350，GL350和R350 Blue TEC車(chē)型上，如圖4所示，NSK被取消，廢氣通過(guò)1個(gè)氧催化還原轉(zhuǎn)換器（CAT）， 1個(gè)炭微粒轉(zhuǎn)換器（DPF）和1個(gè)SCR（選擇性催化還原器）被清潔過(guò)濾，排放系統(tǒng)中增加了1個(gè)AdBlue流量控制閥。帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）的工作原理如圖5所示。SCR排放系統(tǒng)需要AdBlue霧狀尿素水溶液，AdBlue霧狀尿素水溶液是無(wú)毒、高純度、無(wú)色的，由一個(gè)單獨(dú)的溶液箱儲(chǔ)放。燃燒產(chǎn)生的NOx在SCR中減少，AdBlue霧狀尿素水溶液通過(guò)AdBlue流量控制閥（Y129）噴入DPF下游的排氣管中，AdBlue霧狀尿素水溶液在AdBlue流量控制閥和SCR之間與廢氣進(jìn)行混合，通過(guò)SCR上游的混合元件使AdBlue霧狀尿素水溶液在廢氣中有效混合，AdBlue霧狀尿素水溶液釋放出氨氣



（NH3），在SCR中，NOx在氨氣和氧氣的作用下轉(zhuǎn)換成氮?dú)猓∟2）和水（H2O）。不被立即利用的多余的氨氣儲(chǔ)存在SCR中，在AdBlue霧狀尿素水溶液不噴射時(shí)使用，這也意味著AdBlue霧狀尿素水溶液僅噴射一段時(shí)間，并確保AdBlue霧狀尿素水溶液使用更經(jīng)濟(jì)。特別提醒：裝配SCR選擇性催化還原器的車(chē)型，必須使用低硫柴油（硫含量要小于50×10 -6），如果硫含量高于50×10 -6，DPF會(huì)被二氧化硫（SO2）污染并損壞。
    柴油機(jī)在燃燒過(guò)程中被設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足最大效能和低炭微粒排放，然而NOx是在燃燒溫度和壓力下產(chǎn)生的，如果發(fā)動(dòng)機(jī)要較少NOx排放，則炭微粒和燃油消耗必然要增加；要滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)最佳效能和高燃燒溫度則不可避免地會(huì)生成大量的NOx。帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）則是通過(guò)往排氣管中注入AdBlue霧狀尿素水溶液來(lái)減少不希望產(chǎn)生的NOx。通過(guò)帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）這一技術(shù)可滿(mǎn)足柴油機(jī)的最大效能、低炭微粒排放、低NOx排放和低燃油消耗。帶AdBlue霧狀尿素水溶液的Blue TEC（SCR）技術(shù)在一定程度上是免維護(hù)的。

    4 Blue TEC（SCR）的結(jié)構(gòu)
    相比符合歐5排放標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)型，帶AdBlue霧狀尿素水溶液的排放控制系統(tǒng)需要增加AdBlue控制單元、AdBlue尿素水溶液箱、帶AdBlue壓力傳感器的AdBlue運(yùn)輸模塊（A103/2） 、AdBlue箱溫度傳感器、AdBlue箱加熱元件、Ad-Blue壓力管路加熱元件、AdBlue箱液位傳感器（滿(mǎn)）、Ad-Blue箱液位傳感器（空）、AdBlue流量控制閥，AdBlue混合元件、SCR催化還原器、SCR上游溫度傳感器、AdBlue供電繼電器、SCR下游NOx控制單元、pPF下游NOx控制單元、DPF下游NOx傳感器、SCR下游NOx傳感器和壓力管路等元件。帶AdBlue霧狀尿素水溶液的排放控制系統(tǒng)的構(gòu)成如圖6所示。

    AdBlue控制單元安裝在后備箱下面靠近AdBlue尿素箱處，AdBlue控制單元通過(guò)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器CAN從共軌柴油噴射（CDI）控制單元接收需要噴射的AdBlue尿素量的信息，計(jì)算AdBlue噴射量。AdBlue供給泵產(chǎn)生500 kPa的壓力（如果系統(tǒng)壓力不能達(dá)到500 kPa，CDI控制單元中便會(huì)記錄故障代碼并顯示在儀表盤(pán)上）輸送AdBlue尿素，AdBlue尿素通過(guò)AdBlue流量控制閥噴入SCR催化還原器上游，在系統(tǒng)壓力建立階段和運(yùn)行階段，AdBlue控制單元通過(guò)PWM信號(hào)控制AdBlue流量控制閥動(dòng)作以釋放系統(tǒng)中的空氣，防止AdBlue壓力管路中在壓力建立或回流時(shí)有空氣。AdBlue流動(dòng)過(guò)程中可以帶走熱量，以防止AdBlue流量控制閥過(guò)熱。AdBlue控制單元通過(guò)控制AdBlue尿素箱加熱元件、AdBlue運(yùn)輸模塊加熱元件和AdBlue壓力管路加熱元件以防止AdBlue尿素被凍結(jié)。每次發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，AdBlue尿素通過(guò)AdBlue供給泵回流至AdBlue尿素箱里，以防止其在管路中凍結(jié)。
    AdBlue尿素箱由塑料制成，安裝在后備箱底部，主要由AdBlue緩沖箱、AdBlue尿素箱溫度傳感器、AdBlue尿素箱加熱元件和AdBlue尿素箱液位傳感器組成。當(dāng)Ad-Blue尿素箱第一次加注AdBlue溶液時(shí)，AdBlue尿素箱必須完全加滿(mǎn)，以確保AdBlue緩沖箱被溶液填充，否則，當(dāng)AdBlue溶液被吸出時(shí)，空氣也會(huì)隨著被吸出，不能保證系統(tǒng)壓力為500 kPa，當(dāng)AdBlue溶液被吸出時(shí)，部分吸出的AdBlue溶液通過(guò)運(yùn)輸模塊上的旁通管路流至AdBlue緩沖箱中。

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