国四技术路线详解及国外布置方式

“刚买了国三的拖拉机，可是国家已经开始着手于升级国四了。”农机粉丝们，你们不要觉得这是一句玩笑话，不久的将来在农机领域，我国也要马上由国三升级到国四了。

那么，国三如何升级国四呢？升级国四价格会不会增加呢？其实，农机升级国四，主要涉及布置问题，单纯国四发动机的技术路线已经成熟。而国三升级国四，不同的技术路线增加的成本也不同。

1  两种技术路线

现在市场上有两种后处理技术路线，一种是EGR+DPF/DOC路线，另一种是高压共轨+SCR路线。

EGR+DPF/DOC路线。EGR是尾气再循环处理，DPF是Diesel particular Filter的缩写，为颗粒过滤器。

EGR的工作原理是少部分废气经EGR阀进入进气系统，废气中二氧化碳可以增加混合气的热容量，降低燃烧时的最高温度，抑制NOx的生成，从而降低废气中NOx的含量，同时，PM（固体颗粒）则通过DPF或DOC等后处理方式过滤掉。

DPF系统的架构示意图

DPF技术的优势：DPF对PM颗粒的过滤效率可高达90%以上，未来柴油机要实现欧五和Tier4 final系统，DPF系统是无可替代的。

缺点：DPF对硫的敏感性极为强烈，会硫中毒，要求柴油含硫量低于10ppm，DPF系统复杂，造价高，体积庞大，匹配困难。另外DPF系统需要定期维护，并因再生高温需求，必须具备高温防护设计，否则会引起火灾。

高压共轨+SCR路线。相对于EGR采用废气减少NOx产生的环境，SCR则更多的把功夫放在了后头。首先通过调整喷射软件及其他措施，在发动机汽缸内让其充分燃烧，使本机PM排放达到国四。对于产生的NOx，在车辆的排气系统中加上一套电控尿素喷射系统，通过“选择性催化还原”过程，将废气中NOx转换成氮气和水排出车外。

SCR系统的架构示意图

SCR优势：SCR对NOx的转化效率约70%～90%；不会堵塞，具有良好的燃油经济性；需要的燃油系统喷射压力较低（国内普遍采用1600bar）。

劣势：SCR系统略复杂，造价略高，标定略复杂，而且还需要定期加注尿素。

2  成本变化

成本控制影响，37～130KW，采用EGR+DOC，由于增加DPF及控制传感器，成本预计增加3000-4000；130KW及以上，采用SCR，需增加DOC+DPF及控制传感器，成本预计增加5000～8000元左右。

上述成本增加是针对生产厂家的，实际到消费者手中的话肯定还会更高。

3  国外发动机布置情况

迪尔六缸机在T4阶段采用的EGR+DOC+DPF+SCR的技术路线示意图

迪尔四缸机在T4阶段采用EGR+DOC+DPF的技术路线示意图

纽荷兰及凯斯的产品欧四后处理装置的布置情况

CLAAS产品采用奔驰发动机搭配欧四后处理装置（图中的不锈钢管路）

纽荷兰欧四排放的拖拉机采用SCR技术路线，将后处理装置集成到排气管中，尿素罐（蓝色的加注口）与油箱集中布置在一处

久保田拖拉机采用SCR技术路线，尿素罐也是与加油箱布置在一起

久保田T4标准发动机原理视频（点击图片观看）

乐星拖拉机采用SCR系统，尿素罐与油箱布置在一起

道依茨法尔的欧四拖拉机采用SCR系统

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