柴油发动机尾气后处理技术_SCR_的应用_廖彦彦
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）在今后几年的时间 里，柴油车排气后处理的重点 方向之一就是要开发出高效的 选择性催化还原的氮氧化物催 化剂。要掌握的技术关键是催 化剂适应柴油机尾气稀燃以及 温度范围大的特点，攻克了这 一技术难点，问题就能够迎刃 而解。
（2）柴油的车使用四效催化转化器是大势所趋，将多 部分构件整合成为一体，这将会极大地促进工业的发展。
（3）排气后处理装置的集成化将是后处理装置研究的 一大热点。
图1
参考文献 [1] 邱英杰，石锦芸 . 高压共轨柴油发动机的 SCR 处理系统 [J]. 农业装备与车辆工程，2009（11）：52-54.
表1
（一）尿素管及其接插件：易造成建压困难甚至建不起压力，ＳＣＲ系统不工作，ＯＢＤ灯亮，限扭等故障。
（二）尿素泵：易造成不能正常建压和喷射，ＯＢＤ灯亮，限扭等故障。
１ 尿素泵信号（温度、ＰＷＭ）不对
泵内控制和输出信号受到干扰或者损坏
更换尿素泵
２
尿素泵电机开路／短路
线束接插件断路、短路或者尿素泵内部线出现断接短接。
重新接线束或者更换尿素泵
３
尿素泵烧坏
插头松动
重新拔插
４
尿素泵漏液或者建不起压力
尿素泵安装或者损坏
融合后进入到气缸之中参与燃烧的过程。目前，这种技术 路线的主要应用市场是在北美地区。
2.SCR系统简介 2.1 SCR系统反应原理 SCR中的“S”指的是“Selective”，中文含义是选择 性，“C”代表的是“Catalytic”，中文含义为催化，“R” 代表的是“Reduction”，中文含义为还原。从本质上来说， SCR系统是一种机外净化系统。作为行之有效的一种排气后 处理措施，NOx选择性催化还原技术最开始是应用于锅炉、 焚烧炉以及发电厂等固定式的污染源上，以此来减少NOx的 排放。其工作的基本原理是用氨气来充当还原剂，在催化 剂的作用下将柴油机排气中有害的NOx转化成无害的氮气 （N2）以及水蒸气。虽然氨气本身是一种无毒的气体，但是 氨气的气味让人难以接受，这就导致了不能够直接在汽车 上使用氨气，所以，就通过使用向排气管中喷射尿素水溶 液的方法来提供完成反应所需要的氨气。戴-克Actros以及 沃尔沃FH12重卡达到欧IV、欧V排放所用BlueTec技术的基 础就是SCR系统。SCR技术有一个很大的优势就是它对燃油
重新安装或者更换尿素泵
尿素泵安装时不能平放
５
尿素泵反向阀开路
线束断掉或者反向阀损坏
更换尿素泵
（三）ＮＯｘ传感器：易造成ＯＢＤ灯亮，限扭等故障。
１
ＮＯｘ传感器读数异常
ＮＯｘ传感器失效
更换ＮＯｘ传感器
ＮＯｘ传感器针脚损坏或者ＮＯｘ传感 ２
器读数为３２７６５
线束连接有问题，ＮＯｘ传感器损坏。
ＮＯｘ传感器的安装要考虑到防震，防水和 检查线束或者更换ＮＯｘ传感器
２．润滑系统的作用
我公司生产的QMJ4260全断面煤巷高效掘进机润滑系统 主要用于该设备主要部件的润滑，保证机器的正常运转， 延长掘进机使用寿命。该设备润滑系统分为集中润滑和 分散润滑。集中润滑由一个液动润滑泵提供动力，润滑泵 为一出口，将油脂供给一个分配器，共有18个润滑点。分 散润滑包括连接销轴的定期润滑和减速机、油箱的定期补 油。减速机、油箱的定期补油都有规定时间和油量要求， 必须根据规定定时换油、补油，才能够保证机器的正常运 转。
参考文献 [1] 王法东，左夺 . 掘进机水系统分析 [J]. 中国新技术新产品， 2015，1（下）：99. [2] 李忠豹，王恩泽 . 浅析 EBZ260 掘进机水系统 [J]. 中国新技 术新产品，2016，1（上）：49.
- 36 -
工业技术
2017 NO.04（上） 中国新技术新产品
中的硫不敏感。 2.2 SCR系统工作原理 SCR系统的组成部件主要
关要求。从2010年开始，我国就计划在3年的时间之内落实柴油车国Ⅳ标准，这对EGR技术提出了很大的挑战。
EGR技术因为其自身的限制，很难满足柴油车的更加严格的排放要求，而SCR则能够更好地满足国Ⅳ和国Ⅴ排放
标准，所以，SCR技术引领了市场发展的主流。SCR技术是现在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；NOx
中图分类号：TK421
文献标识码：A
DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2017.07.022
1.EGR与SCR之争 欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规的要求是比较严格的，为了能够 更好地满足环保要求，欧美国家的大多数中重型商用车和 柴油机企业都在尾气后处理方面下足了功夫，一般而言， 这些企业主要都是通过使用两条排放控制技术路线来实现 环保目的。其中一条路线是“优化燃烧+SCR”的技术路 线，简称为SCR路线。这一路线工作的基本原理是对柴油发 动机缸内的燃烧过程进行优化处理，使空气污染排放物的 浓度降低到红线要求以下，最后再利用专门的车载后处理 系统对发动机排出尾气中含量较高的氦氧化物进行一系列 的专业技术处理，以满足法规的相关要求。就目前而言， 这一技术路线在欧洲国家的使用率很高，基本上所有的长 途载货车用的都是这种方案。 第二条路线是“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。在这一路线中，“EGR＋DPF”的应用是最为广泛 的，简称为EGR路线。EGR（废气再循环）技术指的是将柴 油机排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气
序号
故障类型
原因分析
处理方法
备注
１
尿素管漏气
安装不牢靠。
更换相应尿素管或者紧固处理
安装时注意不要弯折
接插件拔插次数多，导致磨损漏气。接插件制作不合格，
２
尿素管接插件漏气
导致匹配漏气。
及时更换接插件
由于剧烈震动导致密封松动；尿素泵安装不合理；尿素管路
３
尿素管漏液
及时整固，更换和安装到位。
弯折或者结晶堵住；接插件密封破裂。
中国新技术新产品 2017 NO.04（上）
工业技术
柴油发动机尾气后处理技术（SCR）的应用
廖彦彦 （厦门金龙联合汽车工业有限公司，福建 厦门 361000）
摘 要：目前，大气污染问题日益严峻，为了改善空气质量，国家有关部门出台了更为严格的柴油机排放的相关
法律与法规，在这一时代大背景下，必须推广后处理技术，这样一来，才能更好地满足欧IV及以上排放法规的相
防高温，且不易经常的拔插传感器接头。
（四）尿素各个加热继电器：易造成尿素加热不放行，ＳＣＲ系统不工作等故障。
加热继电器开路／对地断路／对电源 １
短路等
保险断、线束或者加热继电器出现以上现象
更换加热继电器或者线束或者保险
- 37 -
2.1 集中润滑工作原理 掘进机的集中润滑系统，由润滑泵输出带有一定压力 的润滑剂，进入分配器，润滑剂通过分配器分配到各润滑 点。只要将带有一定压力的润滑剂，输送给分配器，分配 器就以恒定的排量完成润滑点的润滑。
结语
水系统和润滑系统在整个掘进Biblioteka Baidu备液压系统中还只 是一个辅助系统，但是水系统在保持设备正常运行、减少 粉尘浓度、抑制切削摩擦产生的火花等方面有着重要的作 用。集中润滑解决了传统手动润滑的不足，在机械工作 时，能定时、定点、定量的给予润滑。使掘进机设备的磨 损破坏降到最低，而且为井下工人的安全和劳动强度都有 很大的好处。润滑系统为整机的主要部件正常长期运行提 供了保证，延长使用寿命。随着掘进设备的不断多功能开 发设计，水系统和润滑系统在掘进设备中的重要性也将进 一步提升。
如图1所示。 3.造成scr系统故障的原因 3.1 故障分类 尿素压力建立失败、尿
素消耗少、OBD扭矩限制与不 可清除代码、OBD灯、尿素加 热不放行、NOx转化效率低、 NOx转化效率监测不放行、NOx 值测量不正确、闻到一股氨气 味、尿素结晶。
3.2 常见故障排除方法（表 1）
4.柴油机排气后处理技术 的发展趋势
（2）柴油的车使用四效催化转化器是大势所趋，将多 部分构件整合成为一体，这将会极大地促进工业的发展。
（3）排气后处理装置的集成化将是后处理装置研究的 一大热点。
图1
参考文献 [1] 邱英杰，石锦芸 . 高压共轨柴油发动机的 SCR 处理系统 [J]. 农业装备与车辆工程，2009（11）：52-54.
表1
（一）尿素管及其接插件：易造成建压困难甚至建不起压力，ＳＣＲ系统不工作，ＯＢＤ灯亮，限扭等故障。
（二）尿素泵：易造成不能正常建压和喷射，ＯＢＤ灯亮，限扭等故障。
１ 尿素泵信号（温度、ＰＷＭ）不对
泵内控制和输出信号受到干扰或者损坏
更换尿素泵
２
尿素泵电机开路／短路
线束接插件断路、短路或者尿素泵内部线出现断接短接。
重新接线束或者更换尿素泵
３
尿素泵烧坏
插头松动
重新拔插
４
尿素泵漏液或者建不起压力
尿素泵安装或者损坏
融合后进入到气缸之中参与燃烧的过程。目前，这种技术 路线的主要应用市场是在北美地区。
2.SCR系统简介 2.1 SCR系统反应原理 SCR中的“S”指的是“Selective”，中文含义是选择 性，“C”代表的是“Catalytic”，中文含义为催化，“R” 代表的是“Reduction”，中文含义为还原。从本质上来说， SCR系统是一种机外净化系统。作为行之有效的一种排气后 处理措施，NOx选择性催化还原技术最开始是应用于锅炉、 焚烧炉以及发电厂等固定式的污染源上，以此来减少NOx的 排放。其工作的基本原理是用氨气来充当还原剂，在催化 剂的作用下将柴油机排气中有害的NOx转化成无害的氮气 （N2）以及水蒸气。虽然氨气本身是一种无毒的气体，但是 氨气的气味让人难以接受，这就导致了不能够直接在汽车 上使用氨气，所以，就通过使用向排气管中喷射尿素水溶 液的方法来提供完成反应所需要的氨气。戴-克Actros以及 沃尔沃FH12重卡达到欧IV、欧V排放所用BlueTec技术的基 础就是SCR系统。SCR技术有一个很大的优势就是它对燃油
重新安装或者更换尿素泵
尿素泵安装时不能平放
５
尿素泵反向阀开路
线束断掉或者反向阀损坏
更换尿素泵
（三）ＮＯｘ传感器：易造成ＯＢＤ灯亮，限扭等故障。
１
ＮＯｘ传感器读数异常
ＮＯｘ传感器失效
更换ＮＯｘ传感器
ＮＯｘ传感器针脚损坏或者ＮＯｘ传感 ２
器读数为３２７６５
线束连接有问题，ＮＯｘ传感器损坏。
ＮＯｘ传感器的安装要考虑到防震，防水和 检查线束或者更换ＮＯｘ传感器
２．润滑系统的作用
我公司生产的QMJ4260全断面煤巷高效掘进机润滑系统 主要用于该设备主要部件的润滑，保证机器的正常运转， 延长掘进机使用寿命。该设备润滑系统分为集中润滑和 分散润滑。集中润滑由一个液动润滑泵提供动力，润滑泵 为一出口，将油脂供给一个分配器，共有18个润滑点。分 散润滑包括连接销轴的定期润滑和减速机、油箱的定期补 油。减速机、油箱的定期补油都有规定时间和油量要求， 必须根据规定定时换油、补油，才能够保证机器的正常运 转。
参考文献 [1] 王法东，左夺 . 掘进机水系统分析 [J]. 中国新技术新产品， 2015，1（下）：99. [2] 李忠豹，王恩泽 . 浅析 EBZ260 掘进机水系统 [J]. 中国新技 术新产品，2016，1（上）：49.
- 36 -
工业技术
2017 NO.04（上） 中国新技术新产品
中的硫不敏感。 2.2 SCR系统工作原理 SCR系统的组成部件主要
关要求。从2010年开始，我国就计划在3年的时间之内落实柴油车国Ⅳ标准，这对EGR技术提出了很大的挑战。
EGR技术因为其自身的限制，很难满足柴油车的更加严格的排放要求，而SCR则能够更好地满足国Ⅳ和国Ⅴ排放
标准，所以，SCR技术引领了市场发展的主流。SCR技术是现在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；NOx
中图分类号：TK421
文献标识码：A
DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2017.07.022
1.EGR与SCR之争 欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规的要求是比较严格的，为了能够 更好地满足环保要求，欧美国家的大多数中重型商用车和 柴油机企业都在尾气后处理方面下足了功夫，一般而言， 这些企业主要都是通过使用两条排放控制技术路线来实现 环保目的。其中一条路线是“优化燃烧+SCR”的技术路 线，简称为SCR路线。这一路线工作的基本原理是对柴油发 动机缸内的燃烧过程进行优化处理，使空气污染排放物的 浓度降低到红线要求以下，最后再利用专门的车载后处理 系统对发动机排出尾气中含量较高的氦氧化物进行一系列 的专业技术处理，以满足法规的相关要求。就目前而言， 这一技术路线在欧洲国家的使用率很高，基本上所有的长 途载货车用的都是这种方案。 第二条路线是“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。在这一路线中，“EGR＋DPF”的应用是最为广泛 的，简称为EGR路线。EGR（废气再循环）技术指的是将柴 油机排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气
序号
故障类型
原因分析
处理方法
备注
１
尿素管漏气
安装不牢靠。
更换相应尿素管或者紧固处理
安装时注意不要弯折
接插件拔插次数多，导致磨损漏气。接插件制作不合格，
２
尿素管接插件漏气
导致匹配漏气。
及时更换接插件
由于剧烈震动导致密封松动；尿素泵安装不合理；尿素管路
３
尿素管漏液
及时整固，更换和安装到位。
弯折或者结晶堵住；接插件密封破裂。
中国新技术新产品 2017 NO.04（上）
工业技术
柴油发动机尾气后处理技术（SCR）的应用
廖彦彦 （厦门金龙联合汽车工业有限公司，福建 厦门 361000）
摘 要：目前，大气污染问题日益严峻，为了改善空气质量，国家有关部门出台了更为严格的柴油机排放的相关
法律与法规，在这一时代大背景下，必须推广后处理技术，这样一来，才能更好地满足欧IV及以上排放法规的相
防高温，且不易经常的拔插传感器接头。
（四）尿素各个加热继电器：易造成尿素加热不放行，ＳＣＲ系统不工作等故障。
加热继电器开路／对地断路／对电源 １
短路等
保险断、线束或者加热继电器出现以上现象
更换加热继电器或者线束或者保险
- 37 -
2.1 集中润滑工作原理 掘进机的集中润滑系统，由润滑泵输出带有一定压力 的润滑剂，进入分配器，润滑剂通过分配器分配到各润滑 点。只要将带有一定压力的润滑剂，输送给分配器，分配 器就以恒定的排量完成润滑点的润滑。
结语
水系统和润滑系统在整个掘进Biblioteka Baidu备液压系统中还只 是一个辅助系统，但是水系统在保持设备正常运行、减少 粉尘浓度、抑制切削摩擦产生的火花等方面有着重要的作 用。集中润滑解决了传统手动润滑的不足，在机械工作 时，能定时、定点、定量的给予润滑。使掘进机设备的磨 损破坏降到最低，而且为井下工人的安全和劳动强度都有 很大的好处。润滑系统为整机的主要部件正常长期运行提 供了保证，延长使用寿命。随着掘进设备的不断多功能开 发设计，水系统和润滑系统在掘进设备中的重要性也将进 一步提升。
如图1所示。 3.造成scr系统故障的原因 3.1 故障分类 尿素压力建立失败、尿
素消耗少、OBD扭矩限制与不 可清除代码、OBD灯、尿素加 热不放行、NOx转化效率低、 NOx转化效率监测不放行、NOx 值测量不正确、闻到一股氨气 味、尿素结晶。
3.2 常见故障排除方法（表 1）
4.柴油机排气后处理技术 的发展趋势