SCR系统的工作原理

SCR(Selective Catalytic Reduction

选择性催化还原) 系统的工作原理

1、SCR支术原理分析：

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+2NH^2N2+3H2O

4NO+O2+4NH^4N2+6H2O

2NO2+O2+4NH^ 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%± % , 在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质，将N Ox(主要是NC)还原为N2和H2Q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+H23 NH3 - H2S NH4+(铵根离子)+OH-(氢氧根) ①

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 车的价格将比国皿车高 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 油肯定会比国皿油贵， 此前有媒体预测 价格会上涨元 / 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。

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 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

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：

SCF 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

2. 铜和氨水发生电化学反应造成腐蚀

缺少尿素后车辆将无法正常运行， 有

这样的尿素站及相关的配套设施， 尿

素站的建设。