科普 | 为何油耗更低的高效柴油发动机尿素消耗会偏高?
创始人
2025-10-23 16:21:36
0

随着商用车在全国范围内全面实施国六排放标准,卡车、客车的老司机会关注到一个问题:一些油耗更低的高效柴油发动机,在实际使用中,尿素消耗量会偏高一些。为了解答用户们的疑惑,商用汽车新闻传媒特地请教业内人士,予以解答。

一、柴油机消耗尿素的机理说明:

1、柴油机采用SCR技术满足国六排放控制要求,尿素是净化尾气中NOx污染物必不可少的反应剂;

2、尿素耗量的多少主要取决于尾气中的NOx总量(排气流量、NOx浓度);

3、NOx是柴油机尾气的主要污染物,其生成量受缸内氧浓度、燃烧温度的影响。

4、选择性催化还原SCR(Selected Catalystic Reduction)技术原理:

选择性催化还原NOx,该技术将浓度为32.5%的尿素水溶液喷入发动机的排气中,尿素水解生成NH3与NOx在SCR催化器内反应生成N2和H2O。

1 尿素水解反应:NH2CONH2+ H2O -> 2 NH3+CO2

2 NOx在催化器中的还原反应

NO+NO2+2NH3-> 2N2+3H2O

4NO+O2+4NH3-> 4N2+6H2O

2NO2+O2+4NH3-> 3N2+6H2O

SCR技术工作原理示意图

二、高效柴油发动机尿素消耗增加的说明:

与采用EGR技术路线的发动机相比,采用高效SCR技术路线的发动机新鲜进气量增加、缸内氧浓度升高,结合高压缩比活塞、高爆压等先进燃烧技术应用,柴油燃烧更充分从而降低油耗,更充分的缸内燃烧伴随更高的缸内温度,NOx生成量大幅增加(缸内燃烧温度在约1600℃以上,通常每增加100℃,NOx生成增加1倍),满足国六排放法规要求需要消耗更多的尿素处理NOx。因此,高效柴油发动机尿素耗升高是先进燃烧技术降低油耗带来的结果,属于正常现象。

三、高效柴油发动机燃油尿素综合使用成本明显降低

对于采用SCR技术路线的柴油机,油耗与尿素耗是一对矛盾体,油耗降低会导致尿素耗升高,两者共同构成了柴油机的日常液耗。国六高效柴油发动机并非单一指标的提升,而是通过对油耗、尿素耗的耦合优化降低其综合液耗,提升产品竞争力。高效柴油发动机的尿素消耗虽然增加,但是油耗降低的成本要远高于尿素耗增加的成本,日常使用中的综合液耗成本会显著下降。高效柴油发动机相比EGR技术路线发动机的油耗下降4%~7%,燃油尿素综合成本下降3%~5%。

四、影响尿素消耗的因素

与发动机油耗一样,尿素耗并不是一个稳定的数值,受驾驶习惯、行驶工况等诸多因素影响,尿素消耗是否合理需要结合具体的影响因素分析才能判断。常见的尿素耗高、尿素消耗低甚至不消耗等情况分析如下:

(1)导致尿素消耗高的因素

①驾驶习惯:频繁急加速会导致发动机喷油量骤增,缸内燃烧温度升高造成NOx排放升高,尿素喷射量随之增加;平稳驾驶能让尿素消耗更稳定。

②行驶工况:长期重载、爬坡或高速行驶时,发动机处于高负荷状态,燃烧充分且温度高,NOx排放量大,尿素消耗自然更高。

③加注劣质尿素:劣质尿素通常浓度低,催化器反应处理相同的NOx需要会加大尿素喷射量,消耗更多的尿素。

④加注高硫含量的劣质柴油造成催化器中毒,导致催化器的转化效率下降,为满足排放控制要求,控制系统会加大尿素喷射量,造成尿素消耗的升高。

(2)导致尿素消耗低或不消耗的因素

①SCR系统故障:尿素泵、喷嘴、氮氧传感器故障或者尿素罐滤芯堵塞,导致系统无法正常喷射尿素,此时仪表可能会亮起故障灯,长期不处理会导致尾气NOx排放超标,甚至触发发动机限扭,影响车辆行驶。

②轻载/怠速工况:车辆长期怠速、低速行驶或轻载运行时,发动机缸内温度低、NOx排放总量少,所需消耗的尿素少;当温度低于设定的限值时,尿素不能完全热解,就会停喷尿素。

五、国六柴油机尿燃比正常水平

六、降低尿素消耗的建议:

1、保证良好的车辆维护与保养

①坚持使用正规渠道,符合国六标准的柴油和合格的车用尿素溶液;

②定期规范保养,按时更换机油、机油滤清器、柴油滤清器及空气滤清器等,确保柴油机处于正常的工作状态;

③定期对SCR系统的尿素罐、尿素泵等零部件进行清洗保养。

2、优秀的驾驶习惯

①在驾驶车辆过程中,尽量降低整车急加速的频率,控制车辆在平稳的状态下运行;

②避免车辆长时间怠速,怠速工况下燃烧不完全产物堆积在催化剂上,导致催化剂性能下降;

③严禁车辆超速超载,车辆运行在大负荷工况,发动机缸内排出来的NOx总量增加,尿素消耗相对增加。

相关内容

热门资讯

6月新冠确诊7.9万例,夏季感... 7月12日,“6月新增新冠确诊7.9万例”话题冲上热搜。中国疾病预防控制中心官网7月8日发布的《全国...
工费为何需要资产配置更清晰? 在金融投资领域,资产配置是一个核心概念。合理的资产配置能够帮助投资者在不同的市场环境中实现风险与收益...
物业和开发商责任如何划分? 在房地产领域,物业和开发商的责任划分是众多业主关注的重点问题。清晰界定二者责任,有助于保障业主合法权...
业主如何监督物业维修进度? 在房产生活中,物业维修是保障小区正常运转和业主生活质量的重要环节。然而,物业维修进度有时可能不尽如人...
大陆集团“瘦身”,为何沦为纯轮... 【导语:面对电动化浪潮的冲击,全球零部件巨头加速精简业务、聚焦主业。德国大陆集团出售康迪泰克,完成全...
汛期到来,地下空间如何做好防范... 汛期到来,地下空间如何做好防范? 当城市遭遇极端强降雨,地势低洼的车库、隧道涵洞等空间,极易成为危险...
收益如何测算资产配置更清晰? 在投资过程中,清晰地测算收益并进行合理的资产配置是实现财务目标的关键。不同资产的收益测算方式各异,了...
换月时为何要关注成交量变化? 在期货交易里,换月属于常规操作。投资者在进行换月操作时,密切留意成交量的变化是极为必要的,这对交易决...
猪价漫长磨底 产业如何走出周期... 本报记者 张芗逸 孟珂 经过较长时间的磨底,今年夏天猪肉终端行情已显现边际变化。据农业农村部监测,7...
看比亚迪全球最大连片基地如何加... 郑州比亚迪基地。 本报全媒体记者 徐聪 摄 截至2025年年底 ●郑州比亚迪基地累计生产整车突破10...