重型柴油机SCR后处理技术工作原理
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用1. 引言1.1 SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用是一种先进的尾气净化技术，可以有效降低柴油机尾气中的氮氧化物（NOx）排放。
SCR技术通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而实现尾气的净化。
SCR技术在柴油机尾气后处理中发挥着至关重要的作用，不仅能够满足环保法规对尾气排放的要求，还可以提高柴油机的燃烧效率和性能。
在现代柴油机尾气净化领域，SCR技术已经被广泛应用。
无论是商用车辆、工程机械还是发电设备，都可以通过装配SCR系统来实现尾气排放的降低。
尤其是在需要高效、长时间运行和高负荷工作的柴油机领域，SCR技术更是不可或缺的一项技术。
SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用具有显著的环保和经济效益，可以有效减少有害气体排放，提高柴油机的燃烧效率，并延长柴油机的使用寿命。
随着环保法规的不断加强和科技水平的不断提升，SCR技术在柴油机尾气后处理领域的应用前景将会更加广阔。
2. 正文2.1 介绍SCR技术的原理和工作机制SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的成熟技术。
其原理是通过在尾气中喷射尿素水溶液（也称为尿素溶液）或氨气，并将其与尾气中的NOx化合物在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx还原成无害的氮气和水蒸气。
SCR技术的工作机制可以分为两个主要步骤：尿素水溶液或氨气在SCR催化剂上催化分解，生成氨气（NH3）；生成的氨气与尾气中的NOx在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx转化为氮气和水蒸气。
反应的整个过程在SCR催化剂的加速作用下进行，从而有效降低柴油机尾气中的NOx排放。
SCR技术的原理和工作机制既简单又高效，是目前公认最有效的降低柴油机尾气NOx排放的方法之一。
通过合理设计SCR系统，可以实现高效净化尾气，保护环境同时确保柴油机性能和燃油经济性。
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+3H2O4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O2NO2+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。
（6）一水合氨易挥发出氨气，随温度升高和放置时间延长而增加挥发率NH3·H2O=NH3↑+H2O在较高排气温度下不能够形成对金属进行腐蚀的NH3·H2O（7）腐蚀性一水合氨有一定的腐蚀作用。
对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大。
潍柴国四柴油机SCR技术介绍PPT课件
03
潍柴国四柴油机SCR技术特点
高效SCR催化器
01
02
03
高转化效率
潍柴国四柴油机的SCR催 化器采用了高效催化剂， 确保更快速和更完全的 NOx转化。
耐久性强
经过精心设计和材料选择， SCR催化器具有较长的使 用寿命，减少了维修和更 换的频率。
适应多种工况
无论是在冷启动、热启动 还是高排放工况下，SCR 催化器都能保持良好的性 能。SC Nhomakorabea技术优势
SCR技术具有较高的氮氧化物转化效率，同时对燃油消耗 和发动机动力输出影响较小，是目前降低柴油机尾气中氮 氧化物排放的重要手段之一。
SCR技术应用情况
潍柴国四柴油机已经成功应用SCR技术，并实现了较低的 氮氧化物排放，符合国家排放标准要求，为我国柴油机减 排做出了积极贡献。
对未来发展的展望
精确的尿素喷射系统
精确控制
通过先进的传感器和控制系统，尿素 喷射量得到精确控制，确保与柴油机 排放的NOx完全反应。
防止结晶
易于维护
尿素喷射系统设计简洁，方便日常维 护和清洁。
系统具备防止尿素结晶的功能，确保 尿素喷射系统的可靠性和稳定性。
智能控制策略
实时监测与调整
潍柴国四柴油机的智能控制系统 能够实时监测发动机工况和排放，
根据需要自动调整尿素喷射量和 发动机运行参数。
故障诊断与预防
系统具备故障诊断功能，能够提前 预警潜在问题，提高发动机的可靠 性。
节能与优化
通过智能控制策略，发动机在保证 低排放的同时，也实现了燃油消耗 的优化，提高了经济性。
04
SCR技术在潍柴国四柴油机中的应用
案例
应用场景和效果
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国V SCR后处理系统是一种用于减少柴油发动机排放物的技术，它通过让废气经过一系列处理设备来将废气中的氮氧化物(NOx)转化为氮气和水。
这就是SCR技术（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原技术）的基本工作原理。
SCR技术的基本工作原理是将尿素水溶液（俗称尿素），喷入废气管路中，让它与反应催化剂在高温下快速反应，以将NOx转化为氮气和水。
尿素水溶液通过一个名为尿素泵的设备被压送到催化还原反应器中，以满足反应需要的尿素和NOx的摩尔比是1:1. 尿素水溶液通过一个名为尿素喷嘴的设备喷入尿素泵，然后通过气喷嘴与进口废气混合。
催化还原反应器内的催化剂将NOx转化为氮气和水，从而减少了废气中的这种有害物质的排放。
然而，国V SCR后处理系统可能存在一些典型故障，该系统的故障通常主要源于以下几个方面。
1. 尿素水溶液质量问题尿素水溶液的质量是国V SCR后处理系统稳定运行的核心，尿素水溶液的质量应保证在2.3%到3.5%。
如果尿素水溶液质量不合格，就会影响国V SCR后处理系统的性能。
在使用和存储尿素水溶液的过程中，应注意控制环境温度和湿度，保证尿素水溶液不会变质。
2. 尿素喷嘴堵塞在长时间运行后，国V SCR后处理系统的喷嘴可能会因为化学物质的沉积而被堵塞。
喷嘴堵塞会影响尿素水溶液的喷射量，导致NOx转化率下降。
预防喷嘴堵塞的方法是按规定更换尿素水溶液，定期清洗喷嘴。
3. 负载周期不足国V SCR后处理系统的负载周期通常是3000公里，如果负载周期不足，可能会导致尿素储罐内的尿素水溶液结晶和沉淀，降低SCR系统的性能，或者导致尿素泵出现断电或运转不正常的情况。
为避免负载周期不足，应按规定及时进行维护和检修，保证SCR系统的正常运行。
总之，国V SCR后处理系统是一种先进的柴油发动机排放控制技术。
关于柴油机scr 技术基本原理及常见问题探讨
关于柴油机scr 技术根本原理及常见问题探讨1.1 scr技术的反响机理Scr又称选择性催化复原系统，是用来控制柴油机排放后的处理的装置，其主要是将尿素溶液喷射到柴油机排气管中，在高温条件下产生热解水反响，生成具有复原性质的，在催化剂催化复原作用下与排气中的发生反响生成和，其化学反映过程如下：(1)热解水反响：(2)与的催化复原反响：1.2 scr系统构成scr系统主要由尿素溶液添蓝罐、催化消声器、计量喷射泵、喷嘴及相关电控管路等构成。
计量喷射泵是用来为尿素溶液输送到喷嘴而提供动力;催化消声器是催化氮氧化合物的复原反响，防止出现氨气泄漏的问题;喷嘴那么是将输送来的尿素与空气混合物顺流喷入排气管，使尿素溶液雾化，以提升催化剂的转化效率。
2.1 氧气对催化复原反响的影响在汽车柴油发动机的尾气成分中，主要是氮氧化物。
而当废气中不含有氧气时，只发生与的反响。
实验说明，在保持一定温度及水蒸气存在的情况中，无氧时scr系统转换较慢，但随着氧含量的增加，系统转化率会上升，直到氧含量体积超过8%，继续增加其含量那么不会给系统转化率带来影响。
因此，可以得知，当氧含量到达一定值时，与的反响会被控制，主要是、及的共同反响。
2.2 scr的空速特性对系统转化率的影响通常情况下，柴油机在不同的工况环境下，催化器的空速变化范围较大。
如当scr系统在200～300℃时，scr系统的转化率随空速的增加反而降低，这主要是因为空速大、反响的时间减短，从而导致较多来不及反响。
而当scr系统所处的温度环境到达300℃时，空速大小与转化率根本无关，这是因为在极度高温环境下，催化剂的活性较强，抵消了空速变化带来的不利影响。
2.3 燃油品质对催化复原反响的影响首先，当使用硫含量较高的柴油时，柴油机排放的尾气中就会含有，其在催化剂的作用下，容易被氧化成。
当温度低于250℃，氨气和就会生成，这些物质会对催化剂的活性产生不利影响;其次，在柴油机尾气含有另一个主要成分，即碳烟微粒()，当期堆积在催化器中，会造成排气的不通畅，使得尾气难以与催化剂充分接触和反响，因此需要在催化反响前先通过颗粒捕集器对尾气中的PM进行处理。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是目前处理柴油机尾气中氮氧化物（NOx）的最为先进的技术之一，重汽在生产国Ⅳ柴油机时采用了SCR系统来满足新的排放标准。
SCR系统由催化还原剂和尿素水溶液组成。
催化还原剂是一种重要的催化剂，有助于将NOx转化为分别具有无毒性的氮气和水蒸气，从而降低了柴油机的尾气排放。
尿素水溶液则是用于供给催化剂，其主要成分为尿素和水，当该水溶液进入催化还原剂后可以在特定温度下分解出氨气，从而促进了催化剂的反应。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的工作原理是：柴油机燃烧后产生的NOx进入SCR装置，在催化剂的作用下，NOx与尿素水溶液中的氨气发生反应，生成无害的氮氧化物和水。
而且由于这个催化过程中需要的温度相对较高，通常需要通过柴油机的废气再加热，实现SCR系统催化反应。
重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的特点是可靠性高，具有良好的效果。
首先，SCR催化剂的制作工艺的加工精度高，耐用程度高，这可以获得一个很好的性能；其次，通过选择适合的尿素水溶液，催化剂的反应速度和效率可以得到很好的提升，使柴油机的尾气排放符合国家的新环保标准，发挥出优秀的功效；此外，SCR系统结构简单，不增加额外成本，相比其他类似技术，SCR装置具有出色的代价效益。
总的来说，重汽国Ⅳ柴油机的SCR系统是一种技术先进、可靠性高、能够成功降低柴油机尾气污染的环保技术。
它成功地解决了NOx排放问题，，有效地减少了对环境的污染，为人们的健康和生活环境提供了承诺。
以下是重汽国Ⅳ柴油机SCR系统相关的数据：1. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的氮氧化物（NOx）排放量要求：在负载不超过100%的重量情况下，排放量不超过3.5g/kWh；在负载超过100%但不超过110%的情况下，排放量不超过4.5g/kWh。
2. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统使用的尿素水溶液的成分：尿素占比32.5%，水占比67.5%。
柴油机SCR后处理系统原理及常见故障
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。
１ 柴油机ＳＣＲ 后处理系统工作原理
选 择 性 催 化 还 原 （Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ， ＳＣＲ）是指通 过 催 化 剂 作 用，利 用 液 氮、尿 素 等 还 原 剂 与 环境中的 ＮＯｘ 发生反应，进而 将 其 分 解 成 氮 气 和 水。 在 柴油 机 ＳＣＲ 后 处 理 系 统 中，主 要 构 成 部 分 有 ＳＣＲ 催 化 器、控制器、尿素计量泵、添 蓝 罐、温 度 传 感 器 （在 ＳＣＲ 催 化器前后分为 上 游 温 度 传 感 器、下 游 温 度 传 感 器）、ＮＯｘ 传 感 器 、喷 嘴 以 及 一 些 管 路 和 束 线 等 。
尿素后处理工作原理
尿素后处理工作原理
尿素后处理是一种车辆尾气排放控制技术，可以有效降低柴油车辆尾气中的氮氧化物（NOx）排放量。
其工作原理如下：
1. 尿素喷射：汽车尾气中的NOx在经过柴油气化催化器后进
入尿素选择性催化还原装置（SCR）。
在SCR中，车辆通过
一个叫做尿素喷射器的装置将尿素溶液（尿素与水的混合物）喷射到尾气管中。
2. 尿素分解：喷射进入尾气管中的尿素溶液会在高温条件下迅速分解为氨气（NH3）和二氧化碳（CO2）。
3. 氨气与NOx反应：在SCR催化剂上，氨气与尾气中的NOx 发生反应。
SCR催化剂通常包含一种负载在陶瓷或金属蜂窝
结构上的催化剂，该催化剂能够促进氨气和NOx之间的选择
性催化还原反应。
在反应过程中，NOx会被还原为氮气（N2）和水蒸气（H2O），从而降低尾气中的NOx排放。
4.氮气和水蒸气排放：经过SCR后，尾气中的NOx已经被还
原为无害的氮气和水蒸气，这些产物将随着尾气一起排放到大气中。
尿素后处理技术通过将尿素溶液喷射到尾气管中并利用SCR
催化剂促进氨气与NOx的选择性催化还原反应，可以有效降
低柴油车辆的尾气中的NOx排放量，从而减少对环境的污染。
柴油机排放后处理技术
柴油机排气后处理技术进入二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，严重危害人类社会的可持续发展，日益受到各国政府和民间的重视。
随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境的压力日益加剧，新的排放法规的要求日趋严格，研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。
柴油机作为一种高效节能的动力机械，在军车动力中占据这越来越重要的地位。
为了保持柴油机卓越的燃油经济性，同时又能满足越来越严格的排放法规要求，电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用，并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。
然而，随着排放法规的日益严格，机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高，排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。
本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理，柴油机排气后处理技术的相关情况。
一柴油机排放主要污染物生成机理柴油机排放的主要污染物有：NO x、微粒。
1.NOx的生成机理感兴趣的氮氧化物是指NO，N2O（燃气轮机）和NO2，其中常见的是NO和NO2，它们统称为NOx。
在燃烧后的排气过程中，更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。
NO的生成途径以确定有两种：1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO；2.瞬发途径。
即在火焰区产生的NO称为瞬发NO；氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物（主要是在重油和煤中）生成的。
若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话，则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。
当燃烧产物的温度下降，NOx浓度开始降低，但在火焰温度下，供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短，难以达到平衡状态，以及氮氧化合物在数十到数千（与燃烧的情况有关）10-6的浓度下被激冷。
这样，NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。
NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的：NO2和O，H和OH反应生成NO，而NO和HO2反应生成NO2。
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。
1.2SCR系统组成SCR系统主要由尿素供给系统、喷射控制系统、监测系统、催化系统组成。
尿素供给系统：尿素箱（包含过滤器）、尿素供给模块（包括尿素泵）、换向阀、尿素供给管路。
气助式SCR系统还包括压缩空气系统；喷射控制系统：发动机（ECU）、喷射控制单元（DCU）；喷射系统：尿素液压管路、喷嘴；监测系统：尿素溶液加热控制单元（GCU）及加热部件、尿素液面位置传感器、排气温度传感器、NOx传感器等，也包括ECU和DCU；催化系统：SCR催化器（包含氨扩散混合气、催化转换器和消声器）。
HW：柴油机后处理技术概述
当下常用柴油机后处理技术:1 SCR （Selective Catalytic Reduction选择性催化还原技术）1.1NH 3- SCR 1.1.1 反应原理使用尿素水溶液作为氨气来源，这种溶液尿素质量分数为 32.5%，符合DIN V70070 国际标准，市场上也称之为“ AdBlue ”溶液。
当尿素水溶液被喷射到排气管中后，与高温的废气混合，尿素水溶 液经过气化、热解和水解等一系列复杂的化学反应生成氨气和二氧化碳，简单可以分为两步。
第一步：热解反应CO （NH 2）27加热T NH 3+ HNCO第二步：水解反应HNCO+H 2O T 催化剂 T NH 3+CO 2尿素分解释放出的氨气与废气中的NO x 发生化学反应，具体反应方程式如下4NH 3+4NO+O 2T 4N 2+6H 2O 4NH 3+2NO+2NO 2T 4N 2+6H 2O 8NH 3+6NO 2T 7N 2+12H 2O 1.1.2 控制方法尿素SCR 系统主要由后处理控制单元 （DCU ）、尿素泵（SM ）、喷嘴（DM ）、尿素罐、 相应液力管路和电气线束构成，如下图所示。
廉倉我力和置 ------- 通讯信号DCU 为主控制单元，处理传感器信号、计算尿素喷射量并对各种执行器进行控制。
SCR 系统开始工作时，DCU 首先确认系统是否处于正常状态，然后发出指令使尿素泵开始加压，压力使尿素水溶液开始流动。
控制单元通过 CAN 总线与发动机的ECU 进行通讯，获得发动机的运行参数，再加上 催化器上游温度信号，计算出尿素喷射量，驱动喷嘴将适量的尿素水溶液喷射到排气管内，按反应 机理还原尾气中的 NO x ,多余的尿素被送回到尿素罐内。
1.1.3 存在的问题1.1.3.1低温工况下NO x 转化率低SCR 催化器及I ------ 1 --------- 5砸嚥iiB 度传感猛J上游 卜游--------------尿素在废气温度为160 C左右时，开始发生热解反应产生异氰酸（HNCO）和一部分氨气。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理1. 概述SCR（Selective Catalytic Reduction）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（也称为尿素水溶液或尿素SCR溶液）喷入排气系统中，与尾气中的NOx进行化学反应，将其转化为无害的氮气和水蒸气。
2. SCR系统的组成SCR系统主要由以下几个部分组成：- 尿素储液箱：用于存放尿素SCR溶液，通常位于车辆后部。
- 尿素泵：将尿素SCR溶液从储液箱抽取并送往喷射器。
- 喷射器：将尿素SCR溶液喷入排气系统中。
- SCR催化剂：位于排气系统中，用于催化尿素SCR溶液与NOx的反应。
- 控制单元：监测发动机工况和尾气排放，控制尿素泵和喷射器的工作。
3. 工作原理SCR系统的工作原理如下：- 发动机燃烧产生的废气进入排气系统，经过颗粒捕集器（如果有的话）和SCR催化剂之前，NOx的浓度较高。
- 控制单元监测发动机工况和尾气排放情况，根据需要调整尿素泵和喷射器的工作。
- 控制单元通过信号控制尿素泵，将尿素SCR溶液从储液箱抽取并送往喷射器。
- 尿素SCR溶液从喷射器中喷入排气系统，与NOx发生化学反应。
尿素（NH2CONH2）在高温下分解产生氨气（NH3），氨气与NOx发生氨解反应，生成无害的氮气（N2）和水蒸气（H2O）。
- 反应后的氮气和水蒸气通过SCR催化剂，进一步净化尾气。
- 处理后的尾气中的NOx排放浓度大大降低，达到环保要求。
4. SCR系统的优点- 高效减排：SCR系统能够有效减少柴油发动机尾气中的NOx排放，达到严格的排放标准。
- 节能环保：SCR系统不会对发动机燃烧过程造成负面影响，不影响燃油经济性和动力性能。
- 稳定可靠：SCR系统的组件经过精心设计和测试，具有良好的耐久性和可靠性。
- 适应性强：SCR系统适用于各种柴油发动机，无论是小型乘用车还是重型商用车。
总结：SCR系统是一种有效的柴油发动机尾气净化技术，通过尿素SCR溶液与NOx 的化学反应，将有害的氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。
柴油机尾气处理应用技术—SCR尾气处理应用技术(柴油机电控系统检修课件)
博世 DeNOx2.2尾气处理组成图
说明：
此系统无 空气供给 装置!
详解见 6.1.2
02
工作原理
工作原理（带空气供给装置）
（1）预注过程 每次钥匙开关打到ON挡，柴油机运转，SCR 系统进入预注过程，该过程是由尿素泵从尿素罐里面抽取一定量 的尿素溶液，对管路进行排空，并流回到尿素罐中，主要目的是 为了防止管路中存在气阻造成液路不畅，同时也是为了使尿素泵 快速建立压力，此过程没有空气吹出。
可能原因及检查步骤
01
尿素量过少
02
尿素管路接反
03
吸液管漏气或堵塞
04
压力管泄露
05 尿素泵堵塞或者尿素泵机械故障
03
喷嘴故障
典型故障
喷嘴电磁 阀故障
接插件、线束损坏，造成开路、短路等；磁阀线 圈烧毁，可以通过测量电阻进行判断。
01
尿素箱部分故障
尿素液位传感器电压高于上限
故障现象
故障灯、OBD灯常亮，报出闪码445（尿素液位传感器 电压高于上限），仪表中尿素液位的显示不准确。
故障机理
一般是线束或接插件开路引起，可以检查传感器接插件1号针 脚（ECU 针脚K57）是否出现开路、与电源短路的故障。如果 不能解决，进一步检查其他针脚、线束是否有故障。
尿素泵又称计量喷射泵 或尿素溶液供给泵，是尿素 溶液喷射计量系统的重要组 成部分，其主要功能是抽取 尿素箱内的尿素溶液，并保 持一定的压力，然后输送到 喷射单元，满足喷射计量系 统对流量和压力的要求。
博世2.2尿素泵外形
尿素泵功用与结构
Kxx—— ECU端接 线端子针 脚号
博世2.2尿素泵线束接口针脚定义
尿素泵功用与结构
博世2.2尿素泵内部结构
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）05-0063-04SCR 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 DCUDCU（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。
3）OBD 诊断功能 DCU 可通过CAN 总线向ECU 发送OBD 信息。
识别可能导致排放超标的故障区域，并以故障代码的形式储存在电控单元储存器中，同时点亮仪表OBD 故障灯。
当故障导致排放明显恶化时，激活发动机扭矩限制功能，避免排放进一步恶化，提醒驾驶员尽早进行维修。
柴油发动机尾气后处理技术(SCR)的应用
柴油发动机尾气后处理技术（SCR）的应用林晓周（华南理工大学机械与汽车工程学院11级车辆1班201130080454）摘要：随着柴油机排放法规的日益严格，后处理技术是满足欧IV及以上排放法规必须采用的技术措施。
2010年之后，国家计划三年内实施柴油车国Ⅳ标准，这对EGR技术提出了极大挑战。
EGR技术难以适应柴油车更加严格的排放要求，而SCR则能满足国Ⅳ及国Ⅴ排放标准，因此SCR技术成为了市场发展主流。
SCR 技术被称为目前比较流行和广泛的机外柴油机排放控制技术。
全称叫选择性催化还原技术，其转化器具有很强的选择性，主要是针对NOx的排放控制，其还原系统的还原剂可用各种氨类物质或者各种HC。
关键词：SCR、尾气后处理技术、柴油机、NOx1.EGR与SCR之争为了满足欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规，欧美中重型商用车及柴油机企业在尾气后处理方面，主要采用了两条排放控制技术路线。
其一是“优化燃烧+SCR”技术路线，简称SCR路线。
其基本工作原理是通过优化柴油发动机缸内燃烧过程，使燃烧废气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）及颗粒（PM）等排放物得到有效控制并达到法规要求，最后对发动机排出尾气中含量较高的氦氧化物通过专门的车载后处理系统进行技术处理，以满足法规要求。
这一技术路线目前在欧洲占主流，欧洲长途载货车几乎全部采用这一方案。
其二是“EGR＋DOC/DPF/POC（废气再循环＋柴油氧化催化器/柴油颗粒过滤器/颗粒氧化催化器）”技术路线。
其中以“EGR＋DPF”应用最广泛，简称EGR路线。
EGR（废气再循环）技术，是将柴油机排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气融合后进入气缸参与燃烧。
少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故对NOx进行了抑制，从而降低了废气中NOx的含量。
这一技术路线在北美市场占主流。
SCR技术是目前世界各国特别是欧盟各国普遍采用的控制柴油车尾气排放的一项成熟技术。
重型柴油车国六SCR技术概述
10.16638/ki.1671-7988.2020.24.075重型柴油车国六SCR技术概述申成振（陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院，陕西西安710200）摘要：根据我国匹配柴油机的重型商用车排放升级，和排放污染物排放限值与监测控制技术现状，概述国内柴油车国六阶段SCR（选择性还原）的基本原理、和技术实施需求。
关键词：排放污染物；SCR；重型柴油车；中国第六阶段中图分类号：U472.32 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)24-228-03Scr Technology Of Diesel Fuelled Heavy-Duty Vehicles ( ChinaⅥ )Shen Chengzhen( Engineering R&D institute, Shaanxi Heavy Duty Automobile Co. Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract: According to the emission upgrade of matching of heavy-duty commercial vehicle and diesel engine, and the status of emission limits and monitoring and control technology. The basic theories of SCR(selective reduction) of china Ⅵvehicle diesel and technical implementation requirements are expounded.Keywords: Emissions; SCR; Diesel fuelled heavy-duty vehicles; China ⅥCLC NO.: U472.32 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)24-228-03前言柴油机由于具有动力性强、耗油率低等优势，在中、重型车辆上得到了广泛的应用，其整车排放的PM（颗粒物）和NOx（氮氧化物）是大气的重要污染源；NOx除诱发人类神经和呼吸系统障碍以外，也是造成酸雨和形成光化学烟雾的罪魁祸首之一。
中重型车用柴油机实施欧IV排放的技术路径
中重型车用柴油机实施欧IV排放的技术路径在欧洲，目前采用的一种解决方案是：利用商业用的固体尿素和水（水溶液浓度为32.5%±0.5%），在排气中喷人尿素、氨水等还原性物质，将NQx（主要是NO）还原为N2和H20。
如市面上销售的AdBlue，它无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险，但有一点点腐蚀性，必须使用特殊的储存容器。
图2为SCR系统的工作原理。
图3为用于欧Ⅳ发动这种净化方案的发动机燃油消耗率比较低，油耗可节省5%～7%，若扣除因尿素所增加的费用，还将有节油2%～3%的优势。
此外，这一路线对于燃油品质相对不敏感，戴姆勒·克莱斯勒公司认为甚至含硫量350x10-6以下的欧Ⅲ燃油就可以满足要求。
但使用SCR后不但要增加SCR本身装置的质量约150～300 kg，另外还要增加1个尿素溶液（AdBlue）箱和尿素溶液。
按100 L尿素溶液运行7 000 km计算，一辆汽车损失的有效载荷在400 kg左右。
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，在保证降低NOx的同时，不能超过份量。
尿素的喷人量过少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷人量过多，则会使多余的氨气排入大气，导致新的污染。
所以，必须有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度尿素喷射装置。
而且尿素消耗较快，定期添加尿素的责任也必须由用户来完成，这就加大了装置的复杂性和保养的难度，而且这种装置的价格也是较为昂贵的。
目前欧洲市场每升尿素溶液现价为40欧分，每升柴油现价为42欧分。
SCR作为新的后处理技术，由于系统成本高（大约是车辆成本的3%～5%）、初期投资高、操作和保养费用高、需要加1套较复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等原因，在车用柴油机上还没有得到推广。
其还要求行驶区域内对尿素的供应，并需要车载诊断（OBD），同时需要车辆使用者有较高的环保意识，自觉及时地添加尿素也是目前实施这一路线的现实困难。
SCR原理及故障处理分解
中国重汽杭州动力研发中心 陈金军
2023-12-13
SCR系统工作原理
• SCR系统全称：选择性催化复原系统
• SCR系统的作用是降低柴油发动机排气中 的氮氧化物(NOx). 系统承受尿素水溶液(质 量浓度为32.5%)作为复原剂。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反响生成氮气(N2)和 水(H2O)，从而将废气中的NOx复原成无害 的氮气(N2)。
SCR系统工作原理
• 按SCR系统工作任务分类，SCR系统主要 可分为两大局部：
• 把握尿素溶液喷射量； • 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
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
• 留意冷却水泄露
• 接头处 • 冷却水管
• 冷却水阀是电子把握 的单向阀，留意安装 时流淌方向
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。
•
• 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
• 线束用于连接全部电器部件和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。
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SCR系统的影响因素
4 H2O的影响 对于大多数SCR 催化剂, 低温时H2O的存在降低催
化剂的活性, 而在较高温度时H2O 基本不影响 NOx 转化率, 此温度随着催化剂的不同而不同。 对于催化剂V2O5 /T iO2 而言, 反应温度低于350( 时,由于活性位上H2O与反应物(NH3 或NO )之间 存在竞争吸附, H2O 会对催化剂SCR 活性产生抑 制作用; 较高温度时H2O 的含量几乎不影响NOx 转化率
目前，国内外专家普遍认为通过燃烧优化等机内控制措施很难满足欧Ⅳ 欧Ⅴ 排放法规的要求 高效的排气后处理技术 SCR以它较高的燃油经济性 对油品要 求较低的性质被公认为最具有潜力的技术之一以尿素溶液作为还原剂具有技术 成熟 催化剂稳定 NOx转化效率高等优点，因此得到了最广泛的应用
SCR技术工作原理
排气温度传感器
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SCR系统的工作原理
标准SCR反应 ❖柴油机的NOx 排放中NO 占90 % 以上, N H3 —
SCR 催化还原反应主要反应如下:
4N H3 + 4NO + O2 =4N2 + 6H2O ❖反应被称为标准SCR 反应,该反应是N H3 催化还
原NOx的主要反应,在温度300 ℃～400 ℃时有较 高的反应效率,但在温度较低时( 250 ℃,如柴油机 冷起动) NOx转化效率较低,故需要寻求一种能够 在柴油机排气温度较低时仍能保持较高NOx 转化 效率的方法。
SCR系统的影响因素
3 PM及粉尘的影响 柴油机排气中的另一个主要污染成分就是PM。如 果过多的PM 堆积在催化器中就会增加排气阻力, 使排气不畅通, 排气不能充分与催化剂接触, SCR 催化装置的效率将会大大降低。在SCR 装置进行 催化还原反应前先让排气通过颗粒捕集器,既可以 降低柴油机PM 的排放, 同时也解决了SCR中PM 的影响
柴油机SCR系统的概述
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SCR技术应用的背景
全球化石燃料的短缺及 CO2 减排压力的增加，柴油机以它载重量大 比 油耗低 热效率高等优点得到了越来越广泛的应用 但柴油机排放的氮氧 化物（NOx ）和微粒（PM ）也对人们的生活环境产生的严重的危害 各国纷纷出台了排放法规，大幅度减少机动车的排放 NOx.
SCR系统的构成
SCR系统的组成
SCR系统的构成
SCR系统的组成尿素罐Fra bibliotek尿素泵
SCR系统的组成
尿素喷嘴
SCR系统的组成
催化器
SCR系统的组成
氮氧化物传感器
国内外研究现状
SCR技术的影响因素
5 SO2 的影响 对于V2O5 /T iO2 活性炭催化剂, 在V2O5 负载率 较低时, SO2 对催化剂活性具有明显促进作用, 而 在较高负载率时, 促进作用消失; 在低温条件,SO2 对催化剂有毒化作用, 从而抑制SCR 反应, 而在高 温条件下却能促进SCR反应, 提高NOx 转化率。
快速SCR 反应 ❖当增加NOx 中NO2 比例时,可以提高低温条件下
N H3 —SCR 对NOx 的转化效率
4N H3 + 2NO + 2NO2 =4N2 + 6H2O ❖该反应可在较低温度下进行。当NO 与NO2 浓度
之比为1 时将会有最佳的NOx催化转化效率。该 反应在低温条件下的反应速率是标准SCR反应的 17 倍,故被称为快速SCR 反应。因此,在SCR 反 应器上游安装预氧化装置将一部分NO 氧化成 NO2 ,可解决低温情况下N H3 —SCR 法NOx转 化效率低的问题。
SCR系统的影响因素
1 温度的影响 SCR 还原反应过程中必须有O2 存在并且有适宜的
温度。温度过高时, NH3 可能自行燃烧而不与 NOx 反应; 温度太低时, 则反应速度可能太慢, 由 此产生的冷凝还将损坏催化剂。
2 柴油品质的影响 柴油品质的好坏也间接影响了SCR 的工作效能。柴
油中的硫含量将会使装置里的催化剂中毒,将使 SCR 的工作效率大大降低。所以, 燃油品质的提 高与SCR的广泛使用有着密切的联系。