車用選擇性催化還原系統Mobile

Selective

Catalytic

ReductionSCR基礎知識系統運行原理和工作流程系統基本部件和部件位置SCR系統故障 和排除一.SCR基礎知識SCR是發

排氣后處理的

式Selective

–只處理發 排氣中的特定成分Catalytic–需要催化劑參與化學反應。催化劑需要發排氣的加熱Reduction–

化學反應的結果，減少了發 排氣中的特定成分，使排放達到 的要求尿素(Urea)噴射到排氣管中，由于高溫分解為氨(NH3

Ammonia)和(CO2)：- NH2

-CO-NH2

+H2O

—— 2NH3

+CO2NH3又在催化劑作用下，與氮氧化合物(NO、NO2)發生反應，將其還原成氮氣和水。SCR化學反應SCR系統的應用駕駛室內系統顯示屏OBD發/排放控制模塊混合SCR催化器尿素噴射噴嘴尾氣尿素加料器（泵/計量/過濾）尿素罐車用SCR系統布局尿素罐–尿素濾清器–尿素溶液液位/溫度傳感器壓縮空氣濾清器尿素加料器(劑量控制單元)尿素噴射噴嘴催化器ECM催化器前后的排氣溫度傳感器康明斯IEM（集成排放管理）SCR

系統按照選擇性催化還原

(SCR)

的原理工作。SCR系統將發（排氣）產生的氮氧化物轉化成氮氣和水。利用一個非常精確的加料器，將液體尿素噴射到催化器上游的排氣系統中。尿素加料器噴出的尿素量由發

ECM控制。二.SCR系統工作原理壓縮空氣罐尿素加料器尿素罐EGP

催化器噴嘴車用選擇性催化還原系統尿素罐尿素隔膜泵壓縮空氣供應渦輪增壓器排氣尿素噴射溫度傳感器SCR

磚尾管分解區域氮氧化物傳感器2007N2

+

H2O用量約為燃油的5%J1939通信ECM空氣電磁閥尿素加料器尿素溫度、液位溫度傳感器動畫：SCR反應過程SCR系統工作流程在正常工作情況下，系統工作過程分為：系統自檢系統預注系統加料等待加料系統加料系統排空尿素加料器的自檢開關轉到ON位置，加料器加電自檢。驅動電機轉一下，使驅動輪上的一個金屬參考點與電路板上的監測點對正后驅動電機停止運轉，這時尿素輸送泵（隔膜泵）的驅動桿處于狀態。參考點監測電路尿素加料器分解視圖初始位置(最高點，泵處于狀態)1.系統預注每次發 起動成功，開始運行時，系統都會開始預注階段。加料器內隔膜泵開始全速運轉，尿素溶液通過隔膜泵循環并流回到尿素罐中，以便排空系統中的空氣該過程持續30秒如果預注階段成功：空氣電磁閥在預注階段末期通電打開，壓縮空氣進入加料器檢查尿素壓力隔膜泵停止工作如果預注階段第一次不成功：空氣電磁閥立即斷電，切斷空氣。隔膜泵電機將再次全速運轉

30

秒。這一過程可重復

20

次。20次后仍不成功，顯示故障代碼1682：SCR泵狀態控制加料器錯誤。尿素罐EGP

催化器噴嘴系統預注壓縮空氣進入加料器用于預注階段的尿素回流管尿素進入加料器噴射管，內徑3mm

PTFE

管空氣電磁閥壓縮空氣罐尿素加料器隔膜泵系統預注階段末期(預注成功后)尿素罐EGP

催化器噴嘴壓縮空氣進入加料器用于預注階段的尿素回流管尿素進入加料器噴射管，內徑3mm

PTFE

管尿素加料器空氣電磁閥壓縮空氣罐隔膜泵2.系統加料-等待加料階段在預注階段末，空氣電磁閥打開，加料器電機停止。素。ECM根據發壓縮空氣一直進入噴嘴，隔膜泵不轉，不加料器現在準備好進行加料。加料階段由發產生的氮氧化物和排氣溫度等進行控制。除非滿足噴入尿素的條件，加料器不會開始加入尿素。但是在發

運轉時，空氣通過加料器、噴嘴尿素供應管和噴嘴持續加入，以避免噴嘴堵塞。在加料階段，空氣壓力調節到4

巴，空氣持續穿過空氣電磁閥進入噴嘴。空氣有兩個作用：起到尿素的

介質的作用。避免噴射噴嘴堵塞。等待加料：噴空氣不素尿素罐EGP

催化器噴嘴壓縮空氣進入加料器用于預注階段的尿素回流管尿素進入加料器噴射管，內徑3mm

PTFE

管尿素加料器空氣電磁閥壓縮空氣罐隔膜泵加入尿素的條件在催化器進口和出口上，排氣溫度都達到200

oC以上沒有與SCR系統相關的OBD故障代碼尿素罐液位高于12%空氣壓力高于4

巴，而尿素壓力為

3

巴尿素罐內尿素溫度超過

-5

oCECM根據康明斯氮氧化物算法，發出噴射命令尿素罐EGP

催化器噴嘴系統加料-尿素和空氣一起噴入壓縮空氣進入加料器用于預注階段的尿素回流管尿素進入加料器噴射管，內徑3mm

PTFE

管尿素加料器空氣電磁閥壓縮空氣罐隔膜泵3.系統排空當 開關轉到

OFF(斷開)位置，系統進入排空階段。壓縮空氣從噴嘴和加料器中流過。空氣將任何殘留的尿素從系統中排出，否則這些液滴可能堵塞加料器單向閥或噴油器噴嘴。–此階段將延續30

秒，然后系統關閉。每次 開關關閉循環，都會進行排空工作。如果在發 正常運行期間，SCR系統故障變為現行故障，SCR系統將關閉。但首先排空尿素系統。系統排空尿素罐EGP

催化器噴嘴壓縮空氣進入加料器用于預注階段的尿素回流管尿素進入加料器噴射管，內徑3mm

PTFE

管空氣電磁閥壓縮空氣罐尿素加料器隔膜泵尿素尿素加料器UDS及空氣電磁閥排氣處理器（

EGP）排氣溫度傳感器尿素噴射噴嘴尿素罐和Wema尿素液位和溫度組合傳感器后處理14針Framatome

接頭空氣濾清器三.SCR系統基本部件和部件位置關于尿素所使用的NOxCare是一種高純度的、濃度為32.5%(按重量)的液態尿素溶液。冰點為-11

oC高溫的尿素溶液直接從工廠輸送，然后用軟化水稀釋確保高品質NOxCare

符合DIN

V

70

070

標準。尿素應用尿素水處理行業–廢水的生物處理的營養物質電力行業–尾氣的還原劑化學行業(以下產品的原料)UF-樹脂聚氨酯橡膠以及很多其它產品–用于口香糖生產醫療和制藥行業，用于生產：巴比妥酸鹽利尿劑特殊受傷繃帶其它行業輔助用品：–紙板行業紡織行業冷卻液行業化妝品行業農業化肥飼料尿素的安全環保問題吸入–非常不可能。除非接觸到干燥的殘余物，請醫生檢查皮膚，可能略微疼痛。–用肥皂和清水眼睛用大量的清水沖洗眼睛誤食如果意識清楚，立即飲入大量的水。請醫生檢查。火災氨氣–不可燃，如果加熱，水汽蒸發，溢灑大量流出用砂土或其它吸收劑吸收大量流出的尿素。避免污染下水道或河道，如果發生污染，通知主管部門尿素供應過程罐在此用軟化水稀釋直接供應油品公司分銷商中心庫最終用戶公司（本地倉庫）取樣，進行質量控制高溫、高純度尿素熔解液尿素工廠化學品分銷商BRENNTAG最終供應點包括：公共卡車停靠站車輛經銷商OEM維修站車隊經營者的服務站油品公司倉庫尿素消耗尿素的使用量約為燃油的5%。（即，20

加侖的燃油比1

加侖的尿素）尿素加料器(Urea

Dosing

System)加料器根據

ECM發送 令(J1939通信協議)，利用系統供應的壓縮空氣，將準確劑量的尿素泵送到尿素噴嘴，噴入發 排氣。這個裝置是一個“黑匣子”，不能維修！尿素加料器的性能數字式電子控制使得尿素加料器可以極快速地達到所需的流量。在穩態標準條件下，即泵送標定為

20

oC

環境和液體溫度，流量的誤差為1%。吸入流量呈波動狀態最大峰值流量約為

25

升/小時。吸入流量的脈沖頻率隨加料量的增加而增大。加料器可以使用12

VDC或24

VDC

供電電壓(ISBe4使用24V)。加料器具有自我 功能。UDS通過J1939通信線發送OBD信息加料器有一個內置的加熱器，允許系統在溫度低于–40°C時工作加料器技術規范干重為

4.2

Kg，不包括

用固定件。加料器的規定工作溫度范圍為

–40

oC

至+85

oC–所有零件可以承受–50

oC的凍結不帶加熱的功率消耗為最大32W帶加熱的功率消耗為<200W

穩態。帶加熱的峰值功率消耗為<300W，最長可持續

30

秒。加料器接口以下管子是尼龍管。進氣尿素回流尿素從加料器到噴嘴的尿素/空氣供應管為PTFE

管，通過快裝接頭連接到尿素噴嘴，可以承受排氣的高溫。自尿素罐的尿素進口8x6mm壓縮空氣進口至噴嘴的出口6x3

mm至尿素罐的尿素出口4x2

mm1243加料器電氣接口37針ITT佳能接頭可以通過OEM

提供的J1939

線束和ECM進行進行互相通信壓縮空氣電磁閥來自37針佳能接頭，由加料器控制(12V)56觸針

1

觸針

3715不間斷電源(+)不間斷電源(-)開關電源(+)空氣電磁閥由尿素加料器通過12V供電控制控制壓縮空氣進入尿素加料器調節進入尿素加料器的壓縮空氣壓力(4

Bar)系統布局垂直前／后并排必須垂直安裝在垂直管路中最大1.0至2.0m錯誤正確POBD來自整車壓縮空氣回路的管子的接頭（“進氣”管>至噴嘴的接頭（“混合液出口”管）自尿素罐的接頭（“尿素進口”管）1234511789106尿素罐D.

至尿素罐的接頭（“尿素出口”管）空氣閥（由電磁閥控制）4

Bar壓力下的空氣壓力調節器量孔空氣單向閥(ACV)背壓閥(BPV)混合室尿素出口單向閥（彈簧承載）隔膜泵膜片尿素進口單向閥（彈簧承載）尿素壓力開關空氣促動閥(AAV)空氣裝置混合閥膜片泵AUDS界限CDB加料器工作原理壓縮空氣切斷（空氣電磁閥關閉）加料器以最大能力工作

(7.5升/小時)尿素回流到罐中壓力開關不啟動P1234511789106尿素罐AUDS界限CDB加料器工作原理--預注模式加料器工作原理--系統加料加料模式，僅空氣，發 運轉空氣暢通（空氣電磁閥打開）空氣注入噴嘴中隔膜泵停止壓力開關不啟動加料模式，尿素和空氣–空氣暢通（空氣電磁閥打開）隔膜泵在所需能力下工作尿素進入噴嘴管中壓力開關啟動POBD1234511789106尿素罐AUDS界限CDB加料器工作原理--排空模式空氣暢通（空氣電磁閥打開）隔膜泵停止(0

升/小時)只有空氣進入噴嘴管中壓力開關啟動POBD1234511789106尿素罐AUDS界限CDB加料器工作原理--停機模式空氣截斷（空氣電磁閥關閉）隔膜泵停止既沒有尿素也沒有空氣氣流壓力開關不啟動P1234511789106尿素罐AUDS界限CDB隔膜泵驅構隔膜泵單向閥已有改變混合室8

號尿素進口單向閥8

號尿素進口單向閥來自CES李恒尿素加熱器尿素加熱器尿素溫度傳感器系統預注階段：正常的尿素回流來自CES李恒系統預注階段：不正常的尿素回流來自CES李恒尿素進口不吸尿素來自CES李恒排氣處理器(Exhaust

Gas

Processor)尺寸的排氣處理器是當前排氣兩倍。排氣處理器包括兩個部分––催化器磚催化器磚(SCR磚)特點：全催化劑/不含貴重金屬良好的NH3吸收能力/良好的氮氧化物轉換能力帶褶皺的玻璃纖維紙可以卷成不同的尺寸/形狀催化劑涂層五氧化釩三氧化鎢二氧化鈦VO5WO3TO2–氨NH3（這是從尿素/水溶液中得到的）––

。需防護措施發 排出的氮氧化物

>

9.5g/kWhr時催化器涂層將顆粒物PM

排放降低了約30%（可溶解部分）RatingsCertifiedType

#1Type

#2140YesTruckBus160YesTruckBus185YesTruckBusRatings140YesTruck160YesTruck185YesTruck205YesBus225Yes

TruckBus250Yes

TruckBus225Yes

Truck285YesTruckBus300YesTruckBus250YesTruckBus285YesTruckBus300YesTruckBusCatalyst0.5

dia.

X

7.5longCatalyst10.5

dia.

X

10.5longCatalyst10.5

dia.

X

12.0longCatalyst10.5

dia.

X

15.0longCatalyst11.25

dia.

X

10.1

longCatalyst11.25

dia.

X

13.1

long催化器磚-尺寸范圍經過與各種規格發

搭配的驗證表示催化器部分注：仍檢查是否適于

250排氣溫度傳感器在排氣處理器(EGP)上有兩個排氣溫度傳感器（熱敏電阻）一個進口排氣溫度傳感器一個出口排氣溫度傳感器。它們用于監測催化器磚

溫度零件號相同，但

束上不可接反排氣處理器上的安裝凸臺和排氣溫度傳感器排氣溫度傳感器的線束盡量遠離高溫部件400350300250200150100500溫排氣度車輛速度(MPH)2.810252832

33.5時間（分鐘）排氣溫度與車輛速度對比示例尿素噴射噴嘴連接加料器的快裝接頭絕緣材料噴孔x4尿素噴射噴嘴總成尿素噴射噴嘴的尖端有4個直徑

0.55mm的噴孔，可以使尿素和空氣霧化，然后將其直接噴射到尾氣中和EGP

上。檢查尿素噴嘴的噴射時，應可以清楚地看到由4個噴孔噴出的、霧化良好的射流尿素噴嘴由304不銹鋼制成，帶有陶瓷內核。尿素噴嘴管焊接到噴嘴體上陶瓷隔熱內核注意：維修噴嘴時應 。

不要使它掉落，否則可能損壞陶瓷內核。噴孔直徑為0.55mm±0.05mm尿素噴嘴安裝到排氣的上游。即使在苛刻的應用條件下也應能獲得足夠的分解時間(尿素分解為氨水)噴嘴后不應有安裝接頭和彎度比較大的彎頭。~750mm催化磚前端面噴嘴尿素噴射噴嘴的布置彎頭尿素罐至加料器的尿素供應管自加料器的尿素回流管液位傳感器-浮子溫度傳感器4針電氣接頭組合傳感器和加熱器加熱器(水)出口加熱器(水)進口尿素罐液位和溫度傳感器Wema：液位(電磁浮子)&溫度(熱敏電阻)傳感器注：液位傳感器有14

個電阻位，由干

控。每階段之間的最大距離為

21mm開關操標定時，必須參照第一個和最后一個的電阻器。最大尿素液位浮子液位最小尿素液位間隙~5mm駕駛室內的尿素液位顯示(OEM)罐中尿素濾清器狀態–裝配前壓縮狀態–裝配后后處理系統接頭(14

針Framatone)壓縮空氣濾清器突出的濾清器座旋裝式濾清器工作壓力=10

巴更換機油濾清器、柴油濾清器時更換此濾清器更換時注意安全后處理系統的整車布置加料器尿素罐柴油油箱在底盤縱梁外側的加料裝置的布置不同OEM

的具體布置會不同催化器的安裝固定橡膠彈性支架剛性支架剛性支架，但軸向可動，以承受熱膨脹彈性連接催化器的典型橫向布置催化器使用彈性支架固定的方案排氣制動噴嘴彈性支架徑向出口無接頭–全部焊接催化器的典型垂直布置尿素罐(低位安裝用)街道清掃車、大客車等應用防雨帽活動支架剛性支架尿素加料器鼓形催化器大客車采用的直徑520mm的鼓形催化器鼓形催化器的安裝固定排氣出口柔性連接潛在問題一：柴油加入到尿素罐中危害：柴油影響在加料器前部和單向閥中使用的EPDM

橡膠密封件。與柴油長時間接觸可能造成EPDM

密封件失效，從而導致尿素從泵頭泄漏。需要采取的措施：1.密封件表面區域很小，不會立即開始泄漏。2.需要排空并沖洗尿素罐（罐底部的排放塞）3.用干凈的尿素沖洗泵。4.用于沖洗系統的尿素應隨未污染的樣本一起保存。如何沖洗系統1.將一個小容器中加滿尿素。2.將罐進口和回流管放在小容器中。3.關閉再打開 開關，起動發 ，使系統開始預注。（可能需要重復3到4次）4.將容器密封用于分析。還必須保存一份同一批次尿素的未污染的樣本。需要聯系康明斯

infant

care

工程師，因為可能需要更換泵。四.SCR系統故障和排除潛在問題二：EGP的污染機油或發 冷卻液會損壞催化器的反應涂層。需要清潔全部管路，并需要更換EGP催化器。弗列加公司建議：–在催化器已污染的情況下、駕駛前，停用加料裝置（未堵塞）或旁通回到尿素罐。SCR系統故障和排除后處理測試尿素加料器取消測試測試前，將尿素噴嘴從排氣管中取出，放進一個量杯中。在量杯中放置1升水。(避免噴射的尿素溶液逸出容器，使測量更準確)系統預注等待加料和系統加料Insite控制系統自動加料，過程持續5分鐘左右應噴射尿素溶液500±50

ml系統排空服務工具機械維修工具–

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排放要求溫度/Map

傳感器電氣接頭燃油回油測試組件（噴油器）燃油泄漏測試工具（斷缸工具）燃油回油測試組件燃油壓力表適配器快速插拔接頭堵頭燃油壓力表適配器進油阻力測試工具>INSITE：允許監測和記錄數據故障信息系統允許調節E.C.M.

內的某些參數INCAL：允許將標定 到

E.C.M.中INLINE5：數據通信適配器資料用戶手冊-Owners

Manual中文:

4960365

-

ISBe4

4.5L和6.7L

(共軌燃油系統)系列發 用戶手冊英文:4915991

-ISBe4

(Common

Rail

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System)