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车用尿素的作用和工作原理？

车用尿素作为重型柴油车实现国五排放至关重要的一环，其作用是为了减少氮氧化合物排放。目前我国重型柴油机升级国五的主流路线是SCR路线，即使用选择性催化还原技术。其运行过程大致是尾气从涡轮出来后进入排气管，排气管上安装有尿素计量喷射装置，喷入尿素水溶液，尿素溶液和尾气中的氮氧化合物在SCR反应罐中发生氧化还原反应，生成氮气和水排出。SCR系统中的尿素剂量***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。

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用尿素是浓度为32.5%且溶剂为超纯水的尿素水溶液，生产原料为车用尿素***原料和超纯水，其关键点在于原料纯度。从生产工艺来看，虽然车用尿素对原料纯度要求高于一般工业用需求，但目前国内工艺已然可以满足实际应用需求。车用尿素的生产工艺不足以构建高进入壁垒。

国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来，其主要原理是：

1）在温度70-75℃时，尿素在水溶液中发生水解。

2）在温度30℃以下时，尿素重新从水溶液中结晶出来。

3）每水解结晶一次，其纯度会得到大幅提高，一般利用工业一级尿素水解结晶一次，就可达到车用尿素标准要求，其产出比例为1.5：1。

重型柴油车国Ⅳ排放标准与国Ⅲ排放标准主要有哪些不同？

国Ⅳ对各污染物的排放控制更加严格，主要是 PM 的限制，从 0.10 降至 0.02；NOx 从 5.0 降至 3.5（单位均为 g/kW ? h）。

从国Ⅰ到国Ⅳ排放标准，我国柴油机是如何适应日益严格的排放法规的？

在国Ⅰ至国Ⅲ阶段，通过提高燃油效率，采取机内净化就可满足要求，如国Ⅰ阶段：普通柴油机 + 涡轮增压；国Ⅱ阶段：普通柴油机 + 涡轮增压 + 加中冷；国Ⅲ阶段：普通柴油机 + 涡轮增压 + 加中冷 + 加高压共轨（简单理解为电控喷油）。到了国Ⅳ阶段，单靠机内净化措施已无法满足更为严格排放要求，除进行机内净化处理的同时，使用尾气后处理装置就成了必然选择。从近期发展趋势来看，我国的重型柴油车将主要采用机内净化 + 选择性催化还原（SCR）技术。