用於柴油車的 Bluetec 系統

开发人员想尽一切办法提高汽车的环保性。他们尝试使用太阳能电池板、电力和混合动力驱动装置，改进氢技术。这些开发成果中有许多都泄露到了装配线上，而有些则只停留在原型车上，没有投入使用。顺便说一句，梅赛德斯-奔驰在其柴油车上使用的 Bluetec 技术虽然不是革命性的，但可以有效净化废气。

质疑该系统的有效性是一种罪过。你自己判断吧，得益于该系统的应用，工程师们无需改变符合欧 3 标准的发动机设计，就能达到氮氧化物含量符合欧 5 甚至欧 6 标准的排放水平，而且燃料设备的重新配置最少。那么，这项技术奇迹是如何工作的呢？

许多现代汽车都配有三元催化剂。它们相对简单，生产成本不太高，非常耐用，而且我们必须说，它们的工作效果非常好。在这种催化剂中，铂和钯与 CO（一氧化碳）和 CH（碳氢化合物）“战斗”，铑与 NO（氮氧化物）“战斗”。无需赘述，“防毒面具”工作的结果就是将这些有毒成分氧化或还原为二氧化碳 CO2、氮气 N2 和水。虽然开发人员学会了非常有效地对抗恶意“三位一体”，但化学家在清洁柴油发动机尾气时遇到了一些问题。

一切都会好起来，但柴油发动机的混合特性使得当它工作时，不仅会释放列出的有害成分，还会释放大量的烟灰，顺便说一句，烟灰是癌细胞生长的“煽动者”。这还不是全部！柴油发动机的特点是，如果减少尾气中烟灰的比例，NOx 含量反而会开始急剧增加。反之亦然。此外，偏向一个方向或另一个方向不仅取决于混合过程的完善程度，还取决于操作模式。

因此，事实证明，需要一个由多个组件组成的更复杂的系统来综合清洁柴油机尾气。而且，我们必须说，已经发布了相当多这样的系统 – 丰田，雪铁龙和三菱都对它们进行了试验。其中有一些非常有趣的例子，但不幸的是，在大多数情况下，它们的复杂性类似于炼油厂的水解装置。它们不仅体积庞大，而且价格昂贵，以至于盈利能力使它们在大规模生产中的使用受到质疑。

不过，应该指出的是，可以相对快速地找到解决烟灰问题的方法，最重要的是，它成本低廉。化学工程师已经发明了一种特殊的储存颗粒过滤器，如今可以在大量现代柴油发动机上看到它。这些发动机上的 CO 和 CH 借助传统的氧化催化剂可以有效地消除。但是 NOx 呢？在柴油发动机的某些运行模式下，其含量可能会增加很多，以致于很难满足欧 4 甚至欧 6 标准。

梅赛德斯的专家们凭借其 Bluetec 技术给出了答案。这种废气净化系统被证明是同类系统中最简单、最成功的系统，它使柴油发动机能够满足包括氮氧化物在内的所有指标的超严格毒性标准。然而，并不是每个人都知道，在标有 Bluetec 标志的梅赛德斯和克莱斯勒汽车上，该系统的子类型不止一种，而是三种，它们差别很大。但首先要说的是。

首先，戴姆勒克莱斯勒推出了一系列汽车，其系统涉及将 AdBlue 人工尿素喷射到排气口。该公司于 2002 年在道路上发布了采用 Bluetec 尿素技术的原型车。几个月后，测试人员在欧洲和美国的道路上驾驶这些汽车，才意识到该系统性能强大，可以用于量产汽车。早在 2005 年初，该公司的系列柴油卡车就配备了这种系统。然后，该技术慢慢转移到公共汽车上。不久前，梅赛德斯 – 奔驰 GL SUV 和梅赛德斯 E 320 CDI Bluetec 等乘用车也加入了这一行列。

卡车版的 Bluetec 是最简单的，其工作原理如下：将一种特殊的活性试剂 AdBlue（尿素水溶液（水 + 氨））送入排气口并与废气混合。然后，这种混合气体进入特殊的催化剂 SCR（选择性催化还原）。在这里，AdBlue 中的氨在约 250-300°C 的温度下在催化化学物质的作用下与氮氧化物发生化学反应。结果，NOx 被“分解”为无害的氮气和水。当然，其他有害成分也会在这里燃烧。

安装在 Vision GL 320 Bluetec SUV 上的选配装置更加复杂。此版本的工作原理如下：废气几乎立即在排气歧管之后进入氧化催化剂，该催化剂与微粒过滤器结合使用。顺便说一句，这种组合“清洁器”没什么特别的 – 大多数现代柴油发动机都配备了这种清洁器。其中，铂和钯与 CO 和 CH“战斗”，过滤器捕获固体碳颗粒，即烟灰，然后将其氧化。

然后，半清洁的废气进入混合室并与 AdBlue 试剂混合。净化的最后阶段在 SCR 催化剂中进行，方式与卡车系统改造相同。只有在经过这种多级清洁后，废气才会被释放。

人工尿素的消耗量并不像乍看起来那么大 – 每 100 公里仅约 0.1 升。因此，20 升的 AdBlue 油箱足以满足 2 万多公里的行驶需求。这意味着每次进行定期维护服务时都可以补充库存。卡车的情况类似，但当然，每公里需要的液体要多一点。

当然，Bluetec“液体”也有缺点。而且不仅仅是价格——该系统对燃料质量非常“挑剔”，只能使用含硫量最低的柴油才能正常工作。此外，这样的系统在维护期间会造成不必要的麻烦。还有一个困难——AdBlue 溶液在 11.5°C 时就会结冰。

因此，使用 AdBlue 试剂的超纯柴油适用于最低温度不低于 -5-8°C 的地区。即相对温暖的欧洲国家和美国南部各州。例如，在关注环境问题的加利福尼亚州。

了解到这些缺点后，梅赛德斯一度对开发不使用尿素的系统感到困惑。因此，另一种选择诞生了，顺便说一句，它已经在梅赛德斯 E320 CDI Bluetec 轿车和旅行车上使用。在这里，开发人员采取了不同的方式 – 他们借助电子设备在所有模式下稍微改变了喷射的性质。并决定对废气进行四级清洁，而不使用液体试剂。

该系统由铂氧化催化转化器、微粒过滤器和两个仅与氮氧化物“对抗”的 SCR 催化剂组成。配备这种四级清洁系统的汽车仅在美国销售，可使尾气中的氮氧化物成分符合最严格的加州标准。顺便说一句，该州采用的氮氧化物 (NOx) 浓度标准大致相当于欧 5 的水平。