上柴国四发动机后处理系统8DK(9DK)培训手册补充本(欧四)Microsoft Word 文档

器
入
口
前端。
在
排
气
管的
混
合
区
，添蓝
遇
高
温
分解
成
NH 和 3B
B
H O 2B
B
，与
排气充分混合后进入SCR反映装置。在催化反应区，NHB3B和NOx反应
生成NB2B和HB2BO，排到大气中。
SCR 系统的基本反映如下所示：
CO(NH ) +H O→2NH +CO 2 2 B
B
B
B
2B
B
3B
B
2B
B
(1)
时，泵将进入等待状态，当转速和排温达到预先标定好的条件后，添
蓝泵将根据ＤＣＵ要求的喷射量准确的供应添蓝溶液，同时将一直有
压缩空气从喷嘴流出。添蓝溶液的喷射量由ＤＣＵ根据发动机的工况
和催化器温度来精确计算。添蓝溶液被喷射到排气管中，与发动机排
气进行均匀混合并进行化学反应，净化排气。
当车辆钥匙开关关闭后，系统将依然有压缩空气流经喷射管路
尿素罐液体接口定义如图所示：
尿素罐液体接口定义 添蓝罐保养操作：
1、添蓝罐最高液位应添加尿素溶液至 100%，当添蓝溶液消耗到 20%时，需要添加添蓝溶液；
2、每年发动机进行保养时打开添蓝罐底部放水螺塞进行清洗， 放出罐内沉淀；
3、不定期检查如发现通气阀或加液口处出现白色结晶，可用清 水冲洗，也可用湿布擦拭；
SCR 系统工作原理和使用维护
一、 SCR 系统介绍
1、基本组成 SCR 系统主要由添蓝罐、添蓝泵、添蓝喷嘴、催化消声器、添蓝
管路及控制单元等组成，如下图所示：
2、工作原理
当SCR系统工作时，电控单元采集柴油机的转速和扭矩信号、排 气管中的排气温度信号、催化器温度信号后电控单元根据输入参数， 查找存储的添蓝喷射脉谱图，计算出此时所需的添蓝量。经过驱动电 路，转化为喷射脉冲信号，控制添蓝泵动作。添蓝泵将一定量的尿素 从添蓝罐中抽出，加压过滤后送到计量控制单元，形成具有一定压力 的添蓝待用。同时压缩空气接通，当发动机的排气温度达到要求时， 计量控制单元将量，会急剧腐蚀低碳钢部件。因此在 排气管路中，从添蓝喷嘴上游 200mm 处开始一直到下游催化消声器 的排气系统管路必须采用 304 或 439 级不锈钢。
在全负荷额定转速下，在涡轮排气出口处测得的最大总系统背压 不应超过 20Kpa。
2、添蓝罐 添蓝罐采用聚四氟乙烯材料，具有坚实可靠，耐腐蚀性强，结
添蓝罐还提供了液位感应装置，当罐内液位到最低点以下时，将 发出液位警告。如果罐变空，将发出空罐警告。液位传感器能检测出 3.0 升的罐容积变化。在传感器指示 100%满后，在增加的罐储量不应 超过 2.0 升。当罐用经过认证的防溅喷嘴注满时，液位传感器应该指 示 100%的液位。溶液温度传感器将监测添蓝的温度，以确定何时启 动罐加热器，以及检测加热器工作是否正常和过热。如果溶液温度低 于 0 摄氏度，将启动加热器，在温度升到 7 摄氏度之前加热器将保持 打开。罐上部设有通气阀，用于平衡罐内外气体压力。罐内装有添蓝 粗滤器，以防止大于 0.1mm 的大颗粒进入喷射系统。罐的底部设有 残液放出螺栓孔。
构简单，使用方便等特点，理论容积 35 升。SCR 系统所使用的是 32.5%
的尿素水溶液，即添蓝。添蓝罐的体积由添蓝用量决定，对于欧 4 系 统，用量相当于燃油消耗量的 5%，对于欧五系统，用量是燃油消耗 量的 7%。添蓝在-11℃时开始结冰，结冰时体积将膨胀 9%，因此添 蓝罐内将提供 10%的膨胀容积。
4NHB3B+4NO+OB2B→4
N +6H O 2B
B
2B
B
(2)
4NHB3B+2NO+2NOB2B→4NB2B+6HB2BO
(3)
4NH +2NO +O →3N +6H O 3B
B
2B
B
2B
B
2B
B
2B
B
(4)
反应式（1）为添蓝的分解反应，（2）-（4）为基本的 SCR 反
应，其中（3）的反应速率最快，（2）为标准 SCR 反应。
二、 SCR 系统零部件介绍
1、 催化消声器 催化消声器是一个集催化器和消声器于一体的催化消声装置（如
需尾气加热功能还可集成尾气加热器），代替了传统的消声器系统。 催化消声器内部有三个串联并相互独立的单元组成，包括氨扩散器、 催化器和消声器。扩散器负责将带有氨的排气均匀的分布在催化器的 表面，催化器负责加速NOBXB的还原，消声器消除发动机排气系统的噪 音。为了防止氨气腐蚀，催化消声器整体采用不锈钢材料制造，其内 部催化器工作过程中需要表面最低温度达到 200℃，因此布置时应尽 量靠近发动机，而且排气管尽可能包裹保温层。对于公交车辆，经保 温处理的排气管路可提高 NOx的转化效率。催化器入口必须位于距 增压器出口 1～4m的地方。催化器前后设有两个温度传感器，用于检 测催化器前后温度，以此来判断催化器表面温度，确定AdBlue的喷射 量。
4、通气阀如发现堵塞，可旋下用清水清洗或更换； 5、2~3 年更换罐内滤网； 6、不定期检查插件及管路接头是否良好。
3、计量泵
计量泵是一个高精度单元，用来将所需要的添蓝喷入排气后处理 系统内。该部件应轻拿轻放，如果跌落会损坏内部的精密控制部件， 导致计量泵损坏。
计量泵内部由一个 24V 电动泵和计量系统组成，与来自车辆压 缩空气系统的空气共同作用，将雾化的添蓝通过喷嘴喷入催化器上游 的排气系统内。计量泵需要从车辆系统获得 6～12 巴的供气压力。压 力调节器（4.5 巴）和阀总成安装在计量泵上。空气电磁阀工作时温 度较高，不应封闭起来或位于易受热量影响的底盘部件附近。为保护 计量泵，使压缩空气系统中污染物不能进入，在所有配备 SCR 的车 辆上都要求使用一个专用的滤清器。
动方向，安装时请注意。安装在易于接近的地方，利于定期维护。
8、排气温度传感器
排气温度传感器安装位置应与气流方向垂直，传感器上方不能接 触到任何东西。在传感器集成安装以前，一定要注意为拆卸时留有足 够的可用间隙。在传感器完全移除安装孔之前，一定要保证传感器沿 中心轴直线方向移除。对传感器的安装一定要按照要求拧紧，一般这 个力矩大小为45Nm ± 5Nm。
起动钥匙关闭后，计量泵会继续运转30s,利用压缩空气将管路中的添 蓝吹净，避免因添蓝结晶而造成管路堵塞，所以ACU总电源不能由点 火开关控制。计量泵正常工作时的持续电量为32W，内部加热器工作 后，稳态耗电量<200W。加热时的峰值耗电量<300W，最长持续30 秒。计量泵的微处理器由SCR系统的DCU通过一个线束连接控制。
计量泵工作时 ACU 需要散热，所以要注意此部分的通风，不能 靠近排气管、催化消声器、增压器等热源太近。计量泵与喷嘴之间的 接管应使用软管，以允许其和排气管之间的相对震动。
泵对压缩空气及添蓝的要求：
压缩空气：压力 6~10 巴，消耗量不大于 20 升/分钟, 流量不低于 25 升/分钟，压缩空气需经过油气分离过滤，水气分离过滤，颗粒过 滤（过滤直径不大于 100 微米）。
空气电磁阀接口 （通过线束与主接口联接） （工作后外表很热，注意防 止烫伤！）
压缩空气进口
添蓝出口（至喷嘴）
添蓝回液口（至添蓝罐）
添蓝进口（来自添蓝罐）
计量泵的工作环境温度为-40～80℃（最佳工作环境温度 50℃以 下），安装位置的震动加速度需小于 6G，如不满足要求需使用减震垫。 计量泵一般不需要专门防护，其应安装在雨水飞溅和泥污较少的位 置，避免过多的暴露或对电器接头和液体接头造成潜在的损坏。如果 计量泵位于容易受损的位置，须有防护罩。
和喷嘴以进行吹洗，该吹洗动作将持续30秒。因此当车辆钥匙开关关
闭30秒后方可切断整车电源。 由于添蓝溶液在气温低于-11℃的时候会结冰，为了保证系统
在低温时的正常使用，系统配置有化冰功能，化冰的热源来源于发动 机的冷却液。当电控单元通过添蓝罐温度传感器感应到添蓝温度较低 时，DCU将打开加热水电磁阀。热的发动机冷却液将顺着管道流向添 蓝罐，使添蓝罐中的冰融化。当环境温度低于预先标定的温度限值时， 进回液管将开启电加热。
SCR系统的工作过程是：当车辆钥匙开关打到on档时，控制器
（DCU）开始上电，于此同时添蓝泵开始转动从添蓝罐中抽吸尿素溶
液，然后通过回液管回到添蓝罐。此过程称为预注过程，目的是为了
排除吸液管中的空气，使泵腔内快速建立压力。预注成功后添蓝泵将
检测压缩空气然后打开压缩空气电磁阀，压缩空气将从喷嘴吹出。此
催化消声器的形状为圆柱形，其出口和入口构造可根据客户要求 设计，由于增加了扩散器和催化器，使得催化消声器的重量有所增加， 大约是同等传统消声器的两倍。为了防止催化消声器内部陶瓷载体免 受剧烈震动，安装系统采取了减震设计，催化消声器支架与车辆大梁 之间使用弹性减震装置。涡轮增压器出口和催化消声器之间使用金属 软管链接，使催化消声器内的催化器免受震动。
4、喷嘴
喷嘴具有四个直径为 0.5mm 的孔，具有径向喷雾排列形状。
喷嘴在管内必须居中且最好安装在直的排气管上，但可以安装在与排 气管中心线垂直的任意径向角度，喷嘴尖端的朝向应与排气流动方向 一致。最好能将喷嘴放在最不容易受到路面损坏的地方。
喷嘴的安装点距催化消声器入口端不少于 440mm。喷嘴不应位 于弯管下游 150mm 和上游 100mm 的范围内。再喷嘴的安装位置应选 择一段直管，在上边开一个直径 32 的孔，将随系统提供的喷嘴座没 有螺纹的一端插入孔内，直到台阶肩部和排气管外表靠紧，并保证喷 嘴座上的定位口朝向排气下游进行圈焊。安装时将喷嘴插入喷嘴座， 并保证定位销落入喷嘴座上的定位口内，上紧螺帽即可。按此方法可 满足喷嘴的朝向和喷孔在排气上的位置要求。所提供的安装座适合 90 毫米以上直径的排气管。
计量泵上分布有一个来自添蓝罐的添蓝进液口、一个通往喷嘴的 添蓝出液口、一个通往添蓝罐的添蓝回液口和一个压缩空气进口。系 统正常运行时，打开钥匙后能听到泵运转时发出的短促的声音，计量 泵内部开始运转，当发动机起动时，泵进入“起动加注”模式，尿素 通过供给管输送，通过回流管回到罐中。这将至少持续三十秒。在这 三十秒起动加注结束时，泵将起动空气电磁阀。如果存在空气压力而 且泵成功完成起动加注，泵将转换到“定量给料”模式，为喷射添蓝 做好准备。当排气温度达到催化器工作温度时，ACU将控制计量泵依 照系统所要求的量计量并供应尿素溶液。当尿素流量增大时空气流量 将减小，当计量泵处于运行模式时，无论其是否计量并供应尿素溶液， 系统将一直有压缩空气吹出（存在持续且固定的压缩空气消耗）。当
SCR电控单元的安装环境应低于85℃，无水淋，尘土少，震动 小。如果安装位置的震动加速度大于6g,安装时请使用减震垫隔振。
7、油气分离器
进入计量泵的压缩空气需经过油气分离过滤，水气分离过滤，颗 过滤（过滤直径不大于100微米），因此需要安装油气分离器。
油气分离器应垂直安装，放气口朝下。油气分离器上标有气体流
冷却液电磁阀安装位置没有特别讲究，可布置在冷却液管路中易 于安装的位置。阀体上标有流动方向，安装时要求电磁阀朝上。
6、后处理控制单元（DCU）
SCR系统的工作通过一个独立的电控单元控制，工作环境温度： -40～85℃。
DCU的主要功能是通过对发动机的相关数据及后处理系统各传 感器数据的采集和处理，来计算添蓝喷射量、控制系统化冰及OBD 功能的实现。系统的控制过程为：通过CAN总线和发动机ECU通讯， 获取发动机运行状态数据，同时采集催化器前后温度信号，根据事先 标定好的各种脉谱，适时计算发动机实际工作情况下SCR系统的添蓝 喷射量，从而使发动机排气中的NOx成分被精确还原。
为防止氨气外泄，喷嘴与催化器之间不能存在有轻微漏气的管接 头和金属软管。
喷嘴的维护与保养： 如发生喷嘴堵塞现象，可使用 50～60℃的纯净水进行浸泡。浸 泡 6 个小时后仍不能排除故障，则需更换喷嘴。
5、添蓝罐加热电磁阀
添蓝罐加热电磁阀用于系统化冰时使用，工作环境温度：-40～
80℃。当电控单元通过添蓝罐温度传感器感应到添蓝温度低于标定值 时，则认为系统结冰。此时，通电打开电磁阀，热的发动机冷却液就 会通过管道流向添蓝罐，使添蓝罐内的冰迅速融化。
添蓝：添蓝符合DIN70070标准，需经过油气分离过滤，水气分离 过滤，颗粒过滤（过滤直径不大于100微米）。系统需要向计量泵提供 温度在5至50摄氏度之间的液态尿素溶液（短时间内可接受最高85摄 氏度）。
计量泵上每个尿素管的接口都装有保护帽，以免有灰尘杂质从接 口进入计量泵。保护帽应在系统管路安装时取下，在拆下系统管路时 应立即盖上保护帽。