有資料顯示，我國(guó)汽車排放的尾氣是PM2.5的主要污染源之一，隨著汽車數(shù)量的增加，機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)大氣污染的影響日益增加。一些城市空氣中PM2.5的20%左右來自機(jī)動(dòng)車尾氣。環(huán)境保護(hù)部近日在環(huán)保部上發(fā)布“關(guān)于征求國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法（*六階段）（征求意見稿）》意見的函”，正式對(duì)柴油車國(guó)六排放法規(guī)征求意見。

征求意見稿”明確提出：“自2019年1月1日起，凡進(jìn)行檢驗(yàn)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)和新型汽車均應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。”“自2020年1月1日起，凡不滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的新車不得生產(chǎn)、銷售、注冊(cè)登記，不滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的新發(fā)動(dòng)機(jī)不得生產(chǎn)、銷售和投入使用。”這也就是說，柴油車國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)，將于2020年1月1日起全面實(shí)施。

國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)汽柴油是指滿足國(guó)家第六階段車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)的燃油。第六階段柴油車方面，鑒于降低多環(huán)芳烴含量有助于減少車輛污染物排放，標(biāo)準(zhǔn)將車用柴油中的多環(huán)芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)由原來的不大于11%降低為不大于7%，還增加了車用柴油中總污染物含量的技術(shù)要求和檢測(cè)方法，并提高了5號(hào)、0號(hào)、-10號(hào)車用柴油的閃點(diǎn)指標(biāo)限值。

目前，國(guó)內(nèi)幾大發(fā)動(dòng)機(jī)廠商的主流國(guó)六技術(shù)路線為：冷卻EGR+DOC+DPF+SCR+ASC，也有部分主機(jī)廠采用無EGR國(guó)六技術(shù)路線，即不使用外部冷卻EGR，僅采用后處理系統(tǒng)中的SCR來使NOx排放達(dá)標(biāo)。

從現(xiàn)有車輛來說，并不適用國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)要求，需改進(jìn)后才能滿足。主要改進(jìn)的方向包括催化轉(zhuǎn)化器中的催化劑(增加貴金屬用量等)、改進(jìn)燃料噴射方式、改進(jìn)ECU電控單元、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的構(gòu)造(包括吸氣時(shí)的控制等)、增大炭罐容積、改進(jìn)燃油系統(tǒng)密封性、升級(jí)OBD系統(tǒng)等。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的柴油車絕大多數(shù)采用的都是SCR發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)SCR技術(shù)( Selective Catalytic Reduction Technology），即用選擇性催化還原技術(shù)來達(dá)到環(huán)保部門的要求。其運(yùn)行過程如圖所示，大致是尾氣從渦輪出來后進(jìn)入排氣管，排氣管上安裝有尿素計(jì)量噴射裝置，噴入尿素水溶液，尿素溶液和尾氣中的氮氧化合物在SCR反應(yīng)罐中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退懦觥?/span>

SCR方案在柴油車尾氣排放處理系統(tǒng)中具有明顯優(yōu)勢(shì)，目前車用尿素是SCR方案的必需添加劑。車用尿素溶液早在歐洲使用稱為Adblue，北美稱為DEF（DieselExhaustFluid，即柴油機(jī)尾氣處理液），柴油機(jī)尾氣處理液(國(guó)內(nèi)俗稱為:汽車尿素，車用尿素，汽車環(huán)保尿素)，是SCR技術(shù)中必須要用到的消耗品。車用尿素溶液是無色、透明、清澈的的液體，濃度在31.8%-33.2%之間，用于還原氮氧化合物。

目前使用的車用尿素溶液一般由32.5%高純尿素和67.5%的去離子水組成。國(guó)內(nèi)車用尿素主要是從工業(yè)尿素提純得來，其主要原理是：1）在溫度70-75℃時(shí)，尿素在水溶液中發(fā)生水解。2）在溫度30℃以下時(shí)，尿素重新從水溶液中結(jié)晶出來。3）每水解結(jié)晶一次，其純度會(huì)得到大幅提高，一般利用工業(yè)一級(jí)尿素水解結(jié)晶一次，就可達(dá)到車用尿素標(biāo)準(zhǔn)要求，其產(chǎn)出比例為1.5：1。
　　車用尿素的由于SCR催化劑載體極易發(fā)生金屬離子中毒從而失去催化效果，因此車用尿素溶液必須使用電子行業(yè)一級(jí)超純水（電阻率≥18MΩ?cm）。車用尿素溶液會(huì)在-11℃下開始結(jié)冰，實(shí)際使用中在-20℃時(shí)會(huì)*上凍。目前技術(shù)是通過加入改性劑降低溶液凝固點(diǎn)、外加加熱裝置等手段防止溶液凝固。

采用SCR技術(shù)路線來滿足國(guó)五或者國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的車型，有時(shí)候在儀表上會(huì)看到圖中這個(gè)故障燈亮起（不同的車型，可能MIL燈有所不同）。這個(gè)就是傳說中的“MIL報(bào)警”故障，也就是后處理系統(tǒng)故障報(bào)警。黃色的警告指示和MIL指示燈同時(shí)亮起時(shí)，一般情況下意味著尿素噴射量不足或者不素。發(fā)動(dòng)機(jī)出于自我保護(hù)，會(huì)在一定的里程或者時(shí)間內(nèi)進(jìn)入“降扭模式”，常見現(xiàn)象就是導(dǎo)致車輛出現(xiàn)動(dòng)力不足的情況，應(yīng)及時(shí)開到服務(wù)站檢修。如果紅色的“STOP”燈亮起，這個(gè)燈表示車輛有嚴(yán)重故障，應(yīng)立即排除，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。

為滿足國(guó)五國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)，柴油車車用尿素使用量日益增大，市場(chǎng)上的“假”尿素也越來越多！雖然車用尿素也是尿素，但與農(nóng)用尿素有天壤之別。車用尿素有嚴(yán)格的配比要求，基本上是由高純尿素和去離子水組成，比例受到嚴(yán)格控制（車用尿素是由百分之67.5超純水（電導(dǎo)率＜0.08）和百分之32.5的高純度尿素生產(chǎn)而成）。而農(nóng)用尿素的顆粒物、金屬離子、礦物質(zhì)等雜質(zhì)非常多，危害非常明顯。使用農(nóng)用尿素往車?yán)锛?/span>注，將會(huì)對(duì)SCR系統(tǒng)造成致命性的損傷，換一套后處理系統(tǒng)價(jià)格非常昂貴！有的廠家為降低成本，生產(chǎn)時(shí)會(huì)降低尿素濃度比例，加注后NOx排放不達(dá)標(biāo)，OBD系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)故障，降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率，增加油耗！有些司機(jī)會(huì)通過勾兌礦泉水、純凈水、白開水來應(yīng)急，但是自來水中的雜質(zhì)很多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎我們?nèi)庋鄣目梢暦秶Ｆ渲袨槌Ｒ姷拟}、鎂、鈉等物質(zhì)極易形成固體物，從而堵塞尿素噴嘴！也有人會(huì)通過屏蔽尿素溶液來減少購買使用尿素溶液的成本。常見的就是通過刷ECU或者在車輛上面加裝模擬器，改變信號(hào)欺騙行車電腦，從而達(dá)到減少尿素溶液噴射的目的。另外一種更為廉價(jià)的方式就是在后處理器的傳感器上加上一個(gè)成本僅為10塊以內(nèi)的螺絲，就能實(shí)現(xiàn)國(guó)四車輛尿素少噴射甚至不噴射?？此乒?jié)約了不少的尿素成本，然而后期的維修費(fèi)用可能嚇?biāo)廊?/span>，在4S店換一套后處理系統(tǒng)差不多4萬元左右！

根據(jù)相關(guān)法規(guī)要求,重型柴油車車輛在年檢或臨檢時(shí)，必須要進(jìn)行常溫、低溫、耐久、煙度等多項(xiàng)檢測(cè)，看車輛在上述工況下的排放情況。此外，車輛還必須接受OBD檢測(cè)，一方面看車輛的尾氣后處理系統(tǒng)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在未正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下是否會(huì)報(bào)警;另一方面，OBD檢測(cè)還會(huì)測(cè)試車輛后處理系統(tǒng)在人為設(shè)置故障的情況下，排放是否會(huì)超過限值。

柴油車使用尿素濃度為32.5%的尿素水溶液作為復(fù)原劑,是因?yàn)榇藵舛鹊能囉媚蛩厝芤航Y(jié)晶點(diǎn)低(初始結(jié)晶點(diǎn)-irc)。車用尿素設(shè)備廠家若車用尿素溶液在低于-irc作業(yè)時(shí),需采取保溫措施。所以選用32.5% (±0.7%)作為車用尿素溶液的濃度。

在SCR還原系統(tǒng)中，尿素溶液的濃度是關(guān)鍵因素之一，過高或過低的濃度不僅不能提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，反而會(huì)造成氨氣的滑失（由于過高的NH3/NOx比造成的氨氣漏失），形成二次污染物氨氣。尿素溶液的濃度偏離標(biāo)準(zhǔn)濃度時(shí)，不僅會(huì)影響NOX的轉(zhuǎn)化效率，無法對(duì)廢氣進(jìn)行還原處理，使NOx排放依然過高。 還會(huì)造成尿素溶液結(jié)晶點(diǎn)的提高，意外造成管路、噴嘴、尿素泵的堵塞，車輛的OBD系統(tǒng)會(huì)直接降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率并增加油耗，同時(shí)還會(huì)損壞SCR系統(tǒng)的零部件造成嚴(yán)重?fù)p害，帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。如果尿素不加，會(huì)導(dǎo)致SCR系統(tǒng)長(zhǎng)期不正常工作,NOx排放不達(dá)標(biāo)，OBD系統(tǒng)會(huì)報(bào)警同時(shí)點(diǎn)亮故障燈，降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率，嚴(yán)重的長(zhǎng)久會(huì)損壞后處理工作硬件。

由于車用尿素其自身的堿性特點(diǎn)，對(duì)儲(chǔ)存材料有著特殊的要求，同時(shí)，車用尿素溶液的保質(zhì)期可是會(huì)隨溫度而改變的。車用尿素必須在-5度-25度之間儲(chǔ)存。并且儲(chǔ)存溫度的不同其保質(zhì)期也不一樣，當(dāng)溫度超過35度時(shí)尿素會(huì)出現(xiàn)分解，所以車用尿素在加注前需進(jìn)行濃度檢測(cè)。

湖南楚一測(cè)控是長(zhǎng)沙市民營(yíng)高科技企業(yè)，是國(guó)家科技部創(chuàng)新基金支持的合作企業(yè)。通過應(yīng)用*的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，的設(shè)計(jì)理念，模塊化的設(shè)計(jì)架構(gòu)，開發(fā)出*款柴油車尿素液濃度傳感器。車用尿素濃度傳感器直接快速安裝在尿素箱內(nèi)，通過導(dǎo)入車輛OBD系統(tǒng)，連續(xù)監(jiān)測(cè)尿素箱內(nèi)的尿素濃度，檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至行車電腦，方便追溯歷史數(shù)據(jù)；同時(shí)可避免加注不合格車用尿素及因尿素濃度波動(dòng)等原因造成的NOx排放異常。

車載尿素濃度傳感器檢測(cè)原理：從LED發(fā)出的光線經(jīng)過光導(dǎo)纖維從藍(lán)寶石棱鏡的一側(cè)進(jìn)入藍(lán)寶石棱鏡，并到達(dá)棱鏡與液體物料的接觸面上，根據(jù)接觸面處液體折射率的不同，一部份光被全反射到棱鏡的另一側(cè)，全反射光的位置會(huì)因?yàn)榕R界角改變而改變（臨界角會(huì)因?yàn)橐后w折射率不同而不同），線性陣列CCD用于檢測(cè)全反射回來的光的位置，而每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)著折射率。

車用尿素溶液在不同的溫度下的折射率與濃度也有著——對(duì)應(yīng)的關(guān)系,且折光率隨濃度增大而增大，測(cè)量尿素溶液的折光率也有助于進(jìn)一步輔佐驗(yàn)證車用尿素溶液的濃度和質(zhì)量。楚一測(cè)控車用尿素濃度傳感器檢測(cè)濃度無機(jī)械動(dòng)作測(cè)量、確保穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命。