摘要:本文介绍了一汽大柴国IV汽车发动机SCR系统的工作原理及构成,详细阐述SCR电气原理图及接线图,引导用户正确应用与维护好国IV柴油发动机。
SCR是Selective(选择性)、Catalytic(催化)、Reduction(还原)的英文缩写。SCR系统可分成尿素喷射系统(包含尿素计量泵、DCU处理器、喷嘴)、催化消声器(消声器、催化剂、载体)和附件(尿素罐、管路等)三大部分。虽然各部分设计的技术存在明显差异,但是集成匹配的难度并不是高不可攀,所以目前国内SCR系统已经形成模块化的发展方式。
一汽大柴国IV汽车BF6/4M 1013、BF6/4M2012系列发动机采用FEUP燃油喷射系统,全新开发的燃烧系统保证燃油高效清洁燃烧,优化气缸套摩擦副,进一步降低机油耗,增加了天纳克选择性催化还原(SCR)后处理系统,有效降低氮氧化物排放。与国III发动机相比,外观最大的区别是增加了SCR排气后处理装置。一汽大柴国IV BF6系列发动机SCR系统电气原理图如图1所示。
1 SCR系统工作原理及构成
1) SCR系统工作原理SCR系统目前采用的还原剂是尿素,尿素水溶液符合DB11/552标准。尿素NH2CONH2加H2O后在高温下分解成NH3和CO2、在SCR催化器中,NH3和排气中的NO和N02反应产生氮气和水。
2) SCR系统构成SCR系统由催化消声器、喷射泵、喷嘴、尿素箱、后处理控制单元及相应管路和线束构成,其零件清单如表1所示。
2 尿素输送与喷射控制模块
1)功能介绍尿素输送与喷射控制模块是天纳克SCR系统的核心部件,如图2所示。该模块主要包括如下部件:喷射控制单元、过滤器、尿素泵、继电器、尿素压力传感器、线束集成加热件、尿素输送管路。
2)安装位置使用客户设计的支架,尿素供给与喷射控制模块需要如图2所示竖直安装,并保持尿素管路位于集成模块的下面,该安装方向确保尿素系统回吸功能的实现。只要满足如图2所示的位置,该集成系统安装在底盘大梁上或者行李舱中。
3)安装温度环境要求短期:-40~125℃;长期:-40~75℃,超过75℃一定时间,在尿素输送管路中的尿素将发生蒸发气阻现象。尿素输送与喷射控制模块中的其他部件可以暴露在超过75℃的环境内,对其他部件详细的温度要求见以下部件说明。
尿素压力传感器:运行温度-40~105℃,存储温度-40~125 ℃;正常输出电压信号0~5v;压力范围0~1030 kPa。
尿素泵:运行温度-40~75 0C,存储温度-40~125℃。
过滤器:运行温度-40~80℃,存储温度-40~75℃。
继电器:短期运行温度-40~125 ℃,长期运行温度-40~85℃。
4)安装振动环境要求安装所在位置振动水平应满足ISO 16750-3 2007 (E)第4.1.2.7.2的描述要求;尿素输送与喷射控制模块的安装利用4个M10螺栓施以10 Nm的力矩拧紧固定。
5)安装空间要求(图3)①在DCU前面留出一定空间用于线束的连接。②在下面留出一定空间用于尿素管路的连接。③尿素输送与喷射控制模块与尿素箱的高度差不能超过1.2m(仅适用于DDE(道依茨)提供的标准1m长尿素管,如果选择不同长度尿素管需要经过DDE应用工程师确认)。