1、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,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;,
2、SCR系统工作原理,(NH2) 2CO + H2O CO2 + 2NH3(二次污染) 4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O2NO2 + 2NO + 4NH3 4N2 + 6H2OSCR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。,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
3、会对降低排放起作用,还会堵塞排气管,SCR系统工作原理,排气温度尿素溶液喷射量(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)催化器总成,通过催化器前后两个温度传感器直接测量得到。尿素压力尿素喷射时间,尿素泵总成,尿素管路,尿素箱总成,尿素喷嘴,DCU,ECU,线束,CAN,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,SCR催化器总成,蜂窝陶瓷,SCR催化器总成,避
4、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,冷却液进出口,尿素进出口,放气口,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,尿素泵总成,DCU,线束插头,尿素进口,尿素出口,尿素泵和DCU总成,线束插头,尿素泵和DCU总成,尿素泵
5、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,线束插头,尿素进口,尿素出口,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
6、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。,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,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
7、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,冷却水管路带加热水阀,冷却水管路带加热水阀,单向阀,加热管 (管内为发动机冷却液),冷却水管路带冷却水阀,注意冷却水泄露冷却水阀是电子控制的单向阀,注意安装时流动方向,接头处 冷却水管,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,