SCR原理及故障处理报告

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SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。它通过将尿素溶液(也称为尿素水解液或尿素SCR溶液)喷入排气系统中,与排气中的NOx发生化学反应,将其转化为无害的氮气和水蒸气。

SCR系统主要由尿素溶液供应系统、催化剂装置和控制单元组成。

尿素溶液供应系统负责储存和供应尿素溶液。尿素溶液通常以尿素和去离子水的混合物形式存在,它们通过一个尿素箱和一个尿素泵供应给催化剂装置。尿素箱通常位于车辆的后部,并与发动机前部的尿素泵通过一根管道相连。尿素泵负责将尿素溶液从尿素箱抽取并喷射到催化剂装置中。

催化剂装置是SCR系统的核心部分,它由SCR催化剂和尿素喷射器组成。SCR催化剂通常是一种陶瓷或金属基底,上面涂有一层特殊的催化剂材料,例如钒、钨或钛。当尿素溶液喷射到SCR催化剂上时,催化剂会促使尿素溶液分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。然后,氨气与排气中的NOx发生选择性催化还原反应,将其转化为氮气和水蒸气。这个反应是在催化剂上进行的,所以它只会在一定温度范围内发生,通常在150°C至450°C之间。

控制单元是SCR系统的大脑,它负责监测发动机的运行状态和排气中的NOx 浓度,并控制尿素溶液的喷射量。控制单元通过与发动机控制系统和排气传感器进行通信,可以根据实时数据来调整尿素溶液的供应量,以确保SCR系统的有效运行。此外,控制单元还负责监测SCR系统的故障和警告驾驶员。

SCR系统的工作原理可以总结为以下几个步骤:

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于降低柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的排放控制技术。本文将详细介绍SCR系统的工作原理。

一、SCR系统的组成

SCR系统主要由催化剂、尿素喷射系统、氨气传感器和控制单元等组成。

1. 催化剂:SCR系统中的催化剂通常采用氨基催化剂,如氨基硅胶、氨基钼酸盐等。催化剂的作用是将尾气中的氮氧化物与尿素(NH3)反应生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。

2. 尿素喷射系统:尿素喷射系统由尿素储存罐、尿素泵、尿素喷射器等组成。尿素喷射系统的作用是将尿素溶液喷射到催化剂前,通过催化剂的作用将尿素分解为氨气和二氧化碳。

3. 氨气传感器:氨气传感器用于监测尾气中氨气的浓度,以确保SCR系统的正常工作。当氨气浓度过高或者过低时,控制单元可以相应调整尿素喷射量,以保持SCR系统的效率。

4. 控制单元:控制单元是SCR系统的核心,负责监测和控制SCR系统的各个组件。它通过接收氨气传感器的信号,调整尿素喷射量,以实现对尾气中氮氧化物的有效还原。

二、SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理可以分为以下几个步骤:

1. 尾气进入SCR催化剂:发动机排出的尾气首先进入SCR催化剂。催化剂的作用是将尾气中的氮氧化物与尿素溶液中的氨气发生反应,生成氮气和水蒸气。

2. 尿素喷射:尿素喷射系统会根据氨气传感器的信号,控制尿素喷射量。尿素

喷射器将尿素溶液喷射到催化剂前,尿素在催化剂的作用下分解为氨气和二氧化碳。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统,全称为选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction),是一种在尾气中消除氮氧化物(NOx)的常见方法。本文将从几个方面详细介绍SCR系统的工作原理。

一、SCR系统的组成

SCR系统主要由还原剂喷射系统、催化转化器、电气控制

系统和传感器组成。其中,催化转化器是整个系统的核心部件。

二、SCR系统的工作原理

SCR系统是通过催化剂和还原剂来实现对尾气中NOx的减排。以下为具体工作原理:

1.前处理:在进入催化转化器之前,尾气中的碳氢化合物

和氧化物需要通过氧化催化器进行转化,使其可被还原剂还原,从而有效地提高催化剂的反应效率。

2.催化转化:尾气进入催化转化器,并与其中的氨气发生

反应。催化剂作为催化剂驱动氨气参与化学反应,将NOx转化为氮气和水。

3.还原剂喷射:在发动机排气管上的还原剂喷射系统中,

注入尿素或氨水作为还原剂。在催化转化器中,氨气与尾气中的NOx发生还原反应。

4.电气控制:当发动机工作时,电气控制系统会对SCR系统的组件进行监测和控制,确保其正常运行。此外,电气控制系统还可以根据发动机的工作状态,进行喷射和调整还原剂的用量。

5.传感器:SCR系统中的传感器可用于检测温度、NOx浓度、氧气浓度等参数,从而提供必要的输入信息。

三、SCR系统的优点

SCR系统有以下优点:

1.高效:SCR系统能够有效地消除NOx,性能稳定,并且低温下仍能有效工作。

2.灵活性:该系统对于不同的发动机型号和应用需要,可以进行自由配置。

3.环保:SCR系统使用无毒、无害的还原剂,不仅能够减少NOx的排放,而且可以降低二氧化碳、颗粒物、苯等有害物质的排放。

SCR后处理故障排除指南

SCR后处理故障排除指南

潍柴蓝擎国IV发动机

SCR后处理故障排除指南

潍柴动力技术中心

王秀雷

李万洋

孟媛媛

桑心成

2011年12月

目录

SCR后处理故障排除指南............................................................................ 错误!未定义书签。目录错误!未定义书签。

第一章概述................................................................................... 错误!未定义书签。 SCR后处理概述........................................................................................................... 错误!未定义书签。 SCR后处理原理........................................................................................................... 错误!未定义书签。 SCR后处理组成........................................................................................................... 错误!未定义书签。第二章故障诊断与案例分析 ...................................................................... 错误!未定义书签。

scr系统的工作原理及注意事项

scr系统的工作原理及注意事项

scr系统的工作原理及注意事项

scr系统的工作原理及注意事项

SCR(Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原)系统的工作原理

1、SCR技术原理分析:

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+2NH3→2N2+3H2O

4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O

2NO2+O2+4NH3→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32.5%±0.5%),在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质,将NOx(主要是NO)还原为N2和H2O。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。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油车辆尾气中氮氧化物(NOx)排放的先进排放控制技术。它通过将尿素溶液(也称为尿素水解液或者尿素SCR溶液)注入到车辆尾气中,利用催化剂将NOx转化为无害的氮气和水蒸气。

SCR系统由以下几个主要部份组成:尿素溶液箱、尿素泵、尿素喷嘴、尿素储罐、SCR催化剂和氨气传感器。

工作原理如下:

1. 尿素溶液箱和尿素泵:尿素溶液箱用于储存尿素溶液,尿素泵负责将尿素溶液从储罐中抽取并供给尿素喷嘴使用。

2. 尿素喷嘴:尿素喷嘴位于排气管附近,用于将尿素溶液喷射到排气管中。

3. 尿素储罐:尿素储罐是用于储存尿素溶液的容器,通常位于车辆后部。

4. SCR催化剂:SCR催化剂通常是由钛酸铵等物质制成的,它位于排气系统中的催化转化器上。当尿素溶液喷射到排气管中,尿素分解产生氨气(NH3),而氨气与NOx在SCR催化剂上发生反应,将其转化为氮气(N2)和水蒸气(H2O)。这个过程称为选择性催化还原。

5. 氨气传感器:氨气传感器用于监测尿素溶液的喷射和SCR催化剂上氨气的转化效率。根据传感器的反馈信号,车辆的电控单元可以调整尿素喷射量,以确保最佳的排放控制效果。

整个SCR系统的工作过程如下:

1. 当柴油车辆发动后,尿素泵开始工作,将尿素溶液从储罐中抽取。

2. 尿素溶液通过管道输送到尿素喷嘴。

3. 当发动机运行一段时间后,尿素喷嘴开始喷射尿素溶液到排气管中。

4. 尿素溶液在排气管中遇到高温,发生水解反应,产生氨气。

柴油机SCR后处理系统原理及常见故障

柴油机SCR后处理系统原理及常见故障
自动化应用 机电设备与仪器仪表
柴油机SCR 后处理系统原理及常见故障
蔡 宇
(大庆钻探工程公司钻井生产技术服务二公司,吉林 松原 138000)
摘 要 针对机动车尾气排放对环境造成严重污染的情 况,国 家 规 定 了 新 生 产 机 动 车 尾 气 中 一 氧 化 碳 等 污 染 物 的
排放限值,这就要求柴油机厂做好降低机动车污染物排放的工作。柴油机 SCR 后 处 理 系 统 作 为 一 种 尾 气
2.1 系统传感器发生故障 SCR 系统中除了 尿 素 计 量 泵 内 的 传 感 器 外,还 有 催
化器上、下 游温度传感器,液位传感器以及 NOx 传感器。 一般来说,造成传感器故障的 原 因 有 三 个:传 感 器 的 电 路 发生开路或短路 而 出 现 故 障;传 感 器 的 检 测 值 大 于 量 程 而造成传感器失 效;根 据 柴 油 机 实 际 信 息 而 出 现 的 传 感 器信号合理性 故 障。 在 实 际 工 作 中,各 类 型 传 感 器 的 量 程都是确定的,一 旦 检 测 发 现 传 感 器 输 出 的 信 号 不 在 确 定的量程范围内,则 系 统 控 制 器 就 会 判 断 出 传 感 器 发 生 了超量程故障。 当 传 感 器 的 电 路 连 接 没 有 问 题 时,如 果 传感器的输出值 是 在 标 定 值 的 合 理 范 围 内,但 是 根 据 柴 油机实际的 运 行 情 况 以 及 其 他 传 感 器 输 出 的 信 号 值 确 定,传感器的输出值在实际情 况 中 是 错 误 的,那 么 就 说 明 传感器出 现 了 信 号 合 理 性 故 障。 一 旦 检 测 到 A/D 转 换 传 感 器 的 电 压 信 号 处 于 0V,系 统 控 制 器 就 可 以 判 断 传 感 器电路发生了短路的故障;而当 期 电 压 信 号 在 5V 时,则 系统控制器可以判断传感器电路发生了开路故障。

scr的工作原理

scr的工作原理

scr的工作原理

SCR,即可控硅开关(Silicon Controlled Rectifier),是一种半导体器件,用于控制交流电流的导通与截止。SCR主要由PNPN结构组成,一般具有三个引脚:阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。其工作原理如下:

1. 关断状态:在无控制信号作用下,SCR处于断态。此时,

控制极与阴极之间的PN结反向偏置,保持高阻态。无论在阳

极和阴极之间施加多大的正向电压之时,SCR均无法导通。

2. 触发导通:当在控制极与阴极之间施加一个适当的正向电压脉冲时,SCR将会导通。此时,由于控制极电流增加,导致

PN结区域发生击穿。一旦击穿,SCR将进入导通状态。

3. 维持导通:一旦SCR导通,无论控制极信号是否存在,它

将一直保持导通状态。导通状态下,SCR阻抗非常低,几乎

可以忽略。只有当阳极电流被减少到一定程度,或者断开阳极电源,SCR才能恢复到关断状态。

SCR的工作原理基于半导体物理特性。PNPN结构使得SCR

具有单方向的电流传导特性。在导通状态下,SCR的电流可

以从阳极流向阴极,但反向电流是无法通过的。

SCR被广泛应用于电力控制领域,在电动机控制、电子开关、照明和电压调节等方面发挥重要作用。尤其在高功率、高电压的场景中,SCR具有较好的性能和稳定性。

浅析柴油发动机SCR系统工作原理及常见故障检修策略

浅析柴油发动机SCR系统工作原理及常见故障检修策略

内燃机与配件

0引言

柴油机的主要排放污染物包括颗粒(PM)和氮氧化合物(NOx)。通过提升燃油喷射技术、优化缸内燃烧效果可以降低PM的排放。高温、富氧是产生NOx的两大前提条件,为保证柴油机燃油经济性和动力性,SCR是目前作为有效降低NOx排放的关键技术手段。随着国民经济的高速发展,对于环保理念的认知愈加深刻。SCR系统伴随着柴油机在轻、重型载货汽车上的使用越来越普遍,加之当下的柴油发动机电控系统普遍采用CAN总线作为信号与指令传输的渠道,车载自诊断系统(OBD)在明确NOx排放超标的前提下将信号反馈给发动机控制单元,发动机控制单元在已设定的标准下会强制性限制发动机的输出功率和扭矩、故障灯点亮。笔者在滇西德宏境内走访了十余家中小型规模的汽车修理厂,发现维修人员在柴油机SCR 系统引发的故障方面往往无从下手,甚至因为分析不准确导致误判误修的情况时有发生。例如笔者所在地一家修理厂一起因SCR系统故障误判为喷油器问题,经过反复按技术标准校验、比对和装拆喷油器,结果故障依旧没有得到排除的案例。因此,学习柴油机SCR系统的难点在于弄清楚其构造及相关部件的功能及控制原理,并把相关知识点连贯起来达到掌握工作原理的目标,才能在故障检测与诊断分析时做到有的放矢。

1柴油机SCR系统的构造及工作原理

1.1SCR系统简介

按有无压缩空气辅助将柴油机SCR系统分为气助式和非气助式两种。国内以德国博世研发的非气助式SCR 系统为主,玉柴、潍柴、一汽解放、康明斯等主机厂都选择匹配博世的SCR系统,包括云南省的云内动力也在使用博世研发的SCR系统。本文以目前大多数主机厂为满足“国VI”标准而配备的德国博世DeNOx5.3系统为主进行阐述。

SCR系统典型故障分析处理及建议

SCR系统典型故障分析处理及建议

SCR 系统典型故障分析处理及建议

SCR 系统是用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物的排放的重要装置,但在长时间使用中,可能会出现一些故障,影响其效率和性能。本文将

从常见故障入手,分析其原因及解决方法,并对使用和维护SCR 系统提出建议。

一、常见故障及原因

1.红色故障灯亮起

红色故障灯亮起是SCR 系统出现故障的常见情况。其原因可能是车辆行驶过程中,排放物测量系统检测到一个或多个排放物含量超出标准值的情况。该故障通常由严重的化学处理媒介故障、废气传感器故障或电子控制器故障等引起。

2.关闭ECO 模式

ECO 模式是一种节约汽油的模式,可以降低转速以减少油耗。但是,如果SCR 系统出现故障,ECO 模式将被禁用。导致ECO 模式失效的故障通常涉及SCR 催化剂的过度加热或过度冷却,以及油温过高的情况。

3.红色的液位指示灯亮起

当SCR 系统的尿素液位下降时,红色的液位指示灯会亮起。这可能是尿素系统故障,差压或温度传感器故障,或储尿器泄漏引起的。

4.排放测量保护

排放测量保护可能会在仪表盘上显示为黄色的锤子图标。它的原因可能是温度传感器或其他传感器故障,催化剂或过滤器的质量不佳,或车辆行驶环境条件不适宜。

二、故障处理建议

1.维修SCR 系统

对于故障的SCR 系统来说,最好的解决方案是将其送到维修中心进行维修。由于SCR 系统是一项高科技设备,自己维修可能会引起更多的问题。

2.注意尿素液位

由于SCR 系统需要使用尿素,尿素液位必须时刻保持在恰当的水平。如果尿素液位过低,系统将无法正常工作。因此,及时检查、加注和维

进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理

进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理

进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理

一、引言

随着工业生产的不断发展,加热器在许多工业领域中扮演着重要的角色。而SCR功率控制柜则是加热器中不可或缺的一部分,它能够实现对加热器电源的精确控制,从而实现对加热过程的精确调节。在使用过程中,由于多种原因,SCR功率控制柜可能会出现各种故障。本文将围绕进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理展开讨论,为读者提供相关的知识和技术支持。

二、SCR功率控制柜的工作原理

SCR功率控制柜是一种通过控制功率半导体器件来控制加热器功率输出的设备。其主要组成部分包括主电路、控制电路、继电器等。主电路由SCR组成,控制电路由控制器、传感器等组成。其工作原理是通过对SCR进行触发控制,实现对加热器功率的调节。当控制电路接收到设定的信号后,控制器将产生相应的触发脉冲,使SCR导通,从而控制加热器的功率输出。

三、SCR功率控制柜的故障分析

1. 电路故障:SCR功率控制柜中的电路故障是常见的故障类型。可能由于元件老化、连接不良等原因导致电路失效,使加热器无法正常工作。此类故障需要通过仪器测量和电路分析来进行判断和排除。

2. 控制器故障:控制器是SCR功率控制柜中的关键部件,一旦出现故障将导致对SCR 的触发控制失效,从而影响加热器的正常运行。常见的控制器故障包括程序错误、输出失控等,需要通过对控制器进行故障检测和程序调试来进行解决。

3. 传感器故障:传感器用于监测加热器的工作状态和环境参数,如果传感器出现故障,将导致控制器无法获取准确的工作状态反馈,从而影响对SCR的触发控制。传感器故障通常需要通过更换传感器或进行传感器校准来解决。

OBD及SCR常见故障分

OBD及SCR常见故障分

IV V EEV
OBD1+NOx 控制(1) OBDII+NOx 控制(1) OBDII+NOx控制(1)
注:(1)确保NOx控制措施正确工作要求的简称; (2)此限值仅用于NOx控制限值, 当ETC试验排放值超过此限值激活故障指示器; (3)此限值为OBD1、OBD2及NOx控制启动扭矩限制器的限值;对于OBD1是ESC试验循环下的限值,对于OBD2及NOx控制 是ETC试验循环下的限值。 (4)不适用于气体燃料发动机。 在ETC 排放测试循环中, 氨的排放平均值不超过25ppm。 版权归广西玉柴机器股份有限公司所有
版权归广西玉柴机器股份有限公司所有
SCR系统介绍
整车布置总概图
苏州金龙SCR整车布置图
版权归广西玉柴机器股份有限公司所有
7
SCR系统介绍
整车布置
DCU
添蓝罐
液位温度传感器 (集成)
版权归广西玉柴机器股份有限公司所有
8
SCR系统介绍
DCU
内部集成: 添蓝泵、 滤清器、 加热器、 计量控制器
版权归广西玉柴机器股份有限公司所有
OBD及SCR常见故障分析
(适用于BOSCH共轨系统)
玉柴机器股份有限公司 工程研究院 2010.2
版权归广西玉柴机器股份有限公司所有
2008-09-27 1
内容

SCR原理及故障处理报告

SCR原理及故障处理报告

系统尿素管路
系统尿素管路
• 系统尿素管路可分为加热和非加热两种,非加热 管比较简单,可能会发生的故障一般是接口处连 接不当造成尿素泄露结晶,或者管子划伤造成的 尿素泄露。
• 测量加热尿素管的电阻 加热尿素管电阻1米尿素管约7.8 欧姆(参考) 3米尿素管约11欧姆(参考) 4米尿素管约35欧姆(参考) 如果所测得尿素管电阻为0,请更换该尿素管 如果电阻为无穷大或者非常大,请跟换该尿素管
线束
• 线束用于连接所有电器部件和ECU之间的 关系,已经ECU与DCU之间的CAN通讯, 当发生CAN故障或者电器故障时,在考虑 是否传感器本身发生故障时,也有可能是 电器线束发生了故障。电器线束故障诊断 可详见资料。 • 线束 电源线 尿素箱传感器集成 •
尿素泵和DCU总成
线束插头
尿素泵和DCU总成
尿素泵和DCU总成
• 尿素泄漏 容易发生在尿素进出口,滤清及尿素泵两 端接头,T型转接头等连接出。 • 更换滤清 正常情况下5万公里换一次滤清 • 尿素泵异常 声音异常时先检查尿素泵安装是否正常, 若正常则需更换尿素泵总成。
尿素喷射器及喷射器安装组件
冷却水管路带加热水阀
尿素箱内尿素加热装置
液体尿素在-11℃以下时会结晶,需要加热装置除霜解冻 加热装置分两种 - 发动机冷却液加热方式 - 电加热方式 发动机冷却液加热方式,需要从发动机处引一路冷却液到尿素箱并回 到发动机冷却系统,且在引入处加一个开关阀

国V SCR后处理系统工作原理及典型故障分析

国V SCR后处理系统工作原理及典型故障分析

国V SCR 后处理系统工作原理及典型故障分析

席佩佩,徐志雷

(山东唐骏欧铃汽车制造有限公司,山东 淄博 255100)

中图分类号:U464.112 文献标志码:B 文章编号:1003-8639(2018)05-0063-04

SCR 系统即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是应用于发动机排气系统,将排气中的氮氧化物(NO x )进行选择性催化还原成氮气和水,以降低NO x 排放量的排气后处理系统。SCR 后处理系统是国V 柴油机主流配置,分为空气辅助式和无气辅助式。

1 SCR系统构成

SCR 系统由催化消声器、计量喷射系统、尿素罐、喷嘴、DCU、管路(尿素吸液管、喷射管、回液管,集成电加热功能)、空气滤清器(空气辅助式专用)、传感器和线束构成。SCR 系统构成如图1所示。本文主要介绍SCR 系统的电控部分。1.1 DCU

DCU(Dosing Control Unit)即尿素喷射控制器,外形如图2所示。主要功能如下。

1)控制尿素喷射 DCU 通过CAN 总线和发动机ECU 通信,获取发动机运行状态参数,同时采集催化器温度信号,实时计算尿素喷射量,并驱动计量泵从尿素箱抽取相应量的尿素,经压力管将尿素送到喷嘴,喷入催化消声器。 

2)控制尿素加热系统工作 尿素溶液在-11℃会结冰,为了保证SCR 在寒冷的冬天也能正常工作,就必须将尿素溶液加热解冻;当DCU 通过尿素箱温度传感器和环境温度传感器断定尿素溶液结冰后,DCU 将会控制冷却水电磁阀(图3)打开,利用发动机冷却液,对尿素箱的尿素液进行解冻。同时控制尿素管路加热丝得电,对尿素管路进行加热,防止尿素管路结冰。

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR(选择性催化还原)系统是一种用于减少柴油机尾气中氮氧化物(NOx)排放的技术。它通过催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气。下面将详细介绍SCR系统的工作原理。

1. SCR系统的组成部份

SCR系统主要由催化剂、尿素喷射系统和控制单元组成。催化剂通常是一种由钛、钒、钨等金属组成的陶瓷或者金属网格,用于催化NOx的还原反应。尿素喷射系统用于喷射尿素溶液(也称为尿素水溶液或者尿素尿素)到催化剂上,以提供还原剂。控制单元用于监测和控制SCR系统的运行。

2. SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理基于尿素的选择性催化还原反应。具体步骤如下:

步骤1:尿素喷射

当柴油机运行时,尿素溶液会被喷射到催化剂上。尿素在催化剂表面分解成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2)。这个过程称为尿素的热解反应。

(NH2)2CO + H2O → NH3 + CO2

步骤2:氨气的吸附

氨气吸附在催化剂的表面,等待与尾气中的NOx进行反应。催化剂的表面具有大量的活性位点,可以吸附氨气。

步骤3:NOx的还原

尾气中的NOx与吸附在催化剂表面的氨气发生反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。这个反应称为选择性催化还原反应。

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

步骤4:氨气的再生

当催化剂表面的氨气被耗尽时,尿素的喷射会重新开始,以再生氨气供给催化剂。这个过程是循环进行的,以确保SCR系统的持续运行。

3. SCR系统的控制

SCR系统的控制单元通过监测尾气中的NOx浓度、氨气浓度和催化剂温度来

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统的工作原理

SCR系统,即选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction System),是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物(NOx)排放的先进排放控制技术。它通过催化剂将氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气,从而降低车辆尾气对环境的污染。

SCR系统由几个关键组件组成,包括尿素储液箱、尿素泵、尿素喷射器、氮氧

化物传感器、催化转化器和控制单元。下面将逐一介绍这些组件的工作原理。

1. 尿素储液箱:尿素储液箱用于存放尿素溶液,尿素溶液中的尿素是SCR系

统中的还原剂。储液箱通常位于车辆后部,容量根据车辆使用情况而定。

2. 尿素泵:尿素泵负责将尿素溶液从储液箱中抽取并供给给尿素喷射器。尿素

泵通过控制单元的指令来控制尿素的供给量,以适应不同工况下的排放要求。

3. 尿素喷射器:尿素喷射器位于催化转化器前方,用于将尿素溶液喷射到催化

转化器中。喷射器的喷射量由控制单元根据氮氧化物传感器的反馈信号来调节,以实现准确的氮氧化物还原效果。

4. 氮氧化物传感器:氮氧化物传感器位于催化转化器先后,用于监测尾气中的

氮氧化物浓度。传感器将实时的氮氧化物浓度信号反馈给控制单元,以便控制单元调节尿素喷射器的喷射量。

5. 催化转化器:催化转化器是SCR系统的核心部件,它采用特殊的催化剂,

如钒钛催化剂或者铜铁催化剂,用于将尿素溶液中的氨气与尾气中的氮氧化物进行反应。在催化剂的作用下,氮氧化物被还原为无害的氮气和水蒸气。

6. 控制单元:控制单元是SCR系统的大脑,它接收氮氧化物传感器的信号,

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(尿素溶液供给过少, 氮氧化物排放不能达 到排放要求;供给过 多,NH3泄露)
• 尿素压力 • 尿素喷射时间
尿素管路,尿素箱总成 尿素泵总成
• 催化器总成
线束
尿素喷嘴
DCU
CAN
ECU
SCR 系统主要部件
• SCR催化器总成 • 尿素箱总成(非加热和加热); • 系统尿素管路(非加热和加热) • 冷却水管路带加热水阀(加热系统选用件) • 尿素泵和DCU总成(非加热和加热) • 尿素喷射器及喷射器安装组件 • 传感器 ( 排气温度传感器、氮氧传感器) • 线束
+
6H2O
4NH3 → 4N2 + 6H2O
• SCR系统要通过控制尿素溶液的喷射控制氮氧化物,从而使排放满足欧四甚 至欧五标准。
• 决定上述反应式的主要因素包括:催化器总成(大包);排气温度(化学反 应需要在一定温度下才能快速发生,一般需要控制排温在200-550摄氏度之 间)、需要控制的氮氧化物质量。
冷却水管路带加热水阀
冷却水管路带加热水阀
加热管 (管内为发动机冷却液)
单向阀
冷却水管路带冷却水阀
• 注意冷却水泄露
• 接头处 • 冷却水管
• 冷却水阀是电子控制 的单向阀,注意安装 时流动方向
传感器
• 整套系统的传感器包括尿素液位传感器、 尿素温度传感器、尿素压力传感器、排温 传感器(前后共两个)、氮氧传感器。
尿素进出口
浮子
尿素温度 传感器
过滤网
尿素箱总成
• 尿素箱防重物敲击; • 添加尿素时避免进入杂质; • 防止放气口堵塞; • 拆装时一定要注意,尿素管进出口不能搞
反,否则尿素就吸不上来,冷却水管进出 口也不能搞反,否则冷却水阀不起作用;
尿素泵和DCU总成
尿素出口
线束插头
DCU 尿素泵总成 尿素进口
• 拆装时前后排温传感器切勿安装反 • 氮氧传感器有自诊断功能
线束
• 线束用于连接所有电器部件和ECU之间的 关系,已经ECU与DCU之间的CAN通讯, 当发生CAN故障或者电器故障时,在考虑 是否传感器本身发生故障时,也有可能是 电器线束发生了故障。电器线束故障诊断 可详见资料。
• 线束 电源线 尿素箱传感器集成
冷却水管路带加热水阀
尿素箱内尿素加热装置
液体尿素在-11℃以下时会结晶,需要加热装置除霜解冻 加热装置分两种
- 发动机冷却液加热方式 - 电加热方式
发动机冷却液加热方式,需要从发动机处引一路冷却液到尿素箱并回 到发动机冷却系统,且在引入处加一个开关阀
• 选装 • 注意冷却水泄露现象
线束插头
尿素进口
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尿素喷射器及喷射器安装组件
• 可能发生的故障包括:尿素进出口尿素泄 露造成结晶;尿素喷射孔尿素泄露造成结 晶有可能导致背压变大,功率降低;喷嘴 内部电路故障,检查喷嘴故障件下图。
系统尿素管路
• 尿素管路用于连接尿素箱、尿素泵和尿素 喷嘴,使三者之间形成循环,尿素管总共 有三根,分别是从尿素箱到尿素泵,从尿 素泵到尿素喷嘴,最后从尿素喷回流到尿 素箱。拆装时注意这些管子不能接反或接 错,否则整套管路系统无法正常工作,甚 至会损坏系统。
SCR工作原理及常见故障处理 方法
中国重汽杭州动力研发中心 陈金军
2010-12-13
SCR系统工作原理
• SCR系统全称:选择性催化还原系统
• SCR系统的作用是降低柴油发动机排气中 的氮氧化物(NOx). 系统采用尿素水溶液(质 量浓度为32.5%)作为还原剂。喷射到排气 管中的尿素(NH2) 2CO首先会分解为氨气 (NH3)和二氧化碳(CO2),在选择性催化剂 的作用下氨气会与NOx反应生成氮气(N2)和 水(H2O),从而将废气中的NOx还原成无害 的氮气(N2)。
SCR系统工作原理
• 需要严格控制尿素溶液量 • 喷多了,成本上升、造成二次污染、尿
素结晶有可能堵塞排气管; • 喷少了,排放不达标 • 排气温度很重要,在低温下,尿素不仅不
会对降低排放起作用,还会堵塞排气管
SCR系统工作原理
• 排气温度
• 通过催化器前后两个温度传感器直接测量得到。
• 尿素溶液喷射量
系统尿素管路
系统尿素管路
• 系统尿素管路可分为加热和非加热两种,非加热 管比较简单,可能会发生的故障一般是接口处连 接不当造成尿素泄露结晶,或者管子划伤造成的 尿素泄露。
• 测量加热尿素管的电阻 加热尿素管电阻1米尿素管约7.8 欧姆(参考) 3米尿素管约11欧姆(参考) 4米尿素管约35欧姆(参考) 如果所测得尿素管电阻为0,请更换该尿素管 如果电阻为无穷大或者非常大,请跟换该尿素管
SCR系统工作原理
• 按SCR系统工作任务分类,SCR系统主要 可分为两大部分:
• 控制尿素溶液喷射量; • 用于故障诊断的排放OBD系统;
SCR系统工作原理
• (NH2) 2CO + H2O → • 4NO + 4NH3 + • 2NO2 + 2NO +
CO2 +
2NH3(二次污染)
O2

4N2
尿素泵和DCU总成
线束插头
尿素泵和DCU总成
尿素泵和DCU总成
• 尿素泄漏 容易发生在尿素进出口,滤清及尿素泵两 端接头,T型转接头等连接出。
• 更换滤清 正常情况下5万公里换一次滤清
• 尿素泵异常 声音异常时先检查尿素泵安装是否正常, 若正常则需更换尿素泵总成。
尿素喷射器及喷射器安装组件
尿素出口

SCR催化器总成
蜂窝陶瓷
SCR催化器总成
• 避免重物敲击; • SCR催化器里面装有蜂窝状载体,拆装时
注意避免进入大块物体(如塑料袋,石块 等),否则会造成发动机排气堵塞; • 排气管内尿素泄露过多,结晶堆积在管道 内会造成排气背压高,进而导致发动机功 率不足;
尿素箱总成
加注口
放气口
冷却液进出口
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