SCR原理及故障处理讲解学习
SCR原理及故障处理报告
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催化器总成
蜂窝陶瓷
SCR催化器总成
• 避免重物敲击； • 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
放气口
冷却液进出口
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
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
会对降低排放起作用，还会堵塞排气管
SCR系统工作原理
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理SCR系统，全称为选择性催化还原系统（Selective Catalytic Reduction），是一种在尾气中消除氮氧化物（NOx）的常见方法。
本文将从几个方面详细介绍SCR系统的工作原理。
一、SCR系统的组成SCR系统主要由还原剂喷射系统、催化转化器、电气控制系统和传感器组成。
其中，催化转化器是整个系统的核心部件。
二、SCR系统的工作原理SCR系统是通过催化剂和还原剂来实现对尾气中NOx的减排。
以下为具体工作原理：1.前处理：在进入催化转化器之前，尾气中的碳氢化合物和氧化物需要通过氧化催化器进行转化，使其可被还原剂还原，从而有效地提高催化剂的反应效率。
2.催化转化：尾气进入催化转化器，并与其中的氨气发生反应。
催化剂作为催化剂驱动氨气参与化学反应，将NOx转化为氮气和水。
3.还原剂喷射：在发动机排气管上的还原剂喷射系统中，注入尿素或氨水作为还原剂。
在催化转化器中，氨气与尾气中的NOx发生还原反应。
4.电气控制：当发动机工作时，电气控制系统会对SCR系统的组件进行监测和控制，确保其正常运行。
此外，电气控制系统还可以根据发动机的工作状态，进行喷射和调整还原剂的用量。
5.传感器：SCR系统中的传感器可用于检测温度、NOx浓度、氧气浓度等参数，从而提供必要的输入信息。
三、SCR系统的优点SCR系统有以下优点：1.高效：SCR系统能够有效地消除NOx，性能稳定，并且低温下仍能有效工作。
2.灵活性：该系统对于不同的发动机型号和应用需要，可以进行自由配置。
3.环保：SCR系统使用无毒、无害的还原剂，不仅能够减少NOx的排放，而且可以降低二氧化碳、颗粒物、苯等有害物质的排放。
四、SCR系统的不足SCR系统也有以下几点不足：1.需要额外成本：SCR系统需要额外安装还原剂喷射系统和催化转换器，因而需要较高的资金投入。
2.还原剂需求：使用SCR系统需要携带一定量的还原剂，也就是尿素或氨水。
在使用过程中，还原剂的剩余量需定期补充，增加了管理成本。
SCR系统的工作原理
SCR系统的工作原理一、引言SCR（Selective Catalytic Reduction）系统是一种用于减少柴油发动机尾气中氮氧化物（NOx）排放的技术。
本文将详细介绍SCR系统的工作原理。
二、SCR系统组成SCR系统由以下几个关键组件组成：1. 氨水喷射装置：用于将氨水（NH3）喷射到尾气中。
2. SCR催化剂：位于尾气管道中，用于催化还原尾气中的NOx。
3. 尾气传感器：用于监测尾气中的NOx浓度。
4. SCR控制单元：用于控制氨水喷射装置的喷射量。
三、工作原理SCR系统的工作原理如下：1. 尾气进入SCR催化剂：当柴油发动机运行时，尾气通过排气管道进入SCR催化剂。
2. 尾气中的NOx被催化剂吸附：SCR催化剂表面存在催化剂剂料，这些剂料能够吸附尾气中的NOx。
3. 氨水喷射：当尾气中的NOx浓度达到一定阈值时，SCR控制单元会向氨水喷射装置发送信号，使其喷射适量的氨水到尾气中。
4. 氨水与NOx反应：喷射的氨水与尾气中的NOx发生反应，生成氨气（NH3）和水（H2O）。
5. SCR催化剂催化反应：生成的氨气与SCR催化剂表面的NOx发生催化反应，将NOx还原为氮气（N2）和水。
6. 净化后的尾气排放：经过SCR催化剂处理后，尾气中的NOx被减少，净化后的尾气排放到大气中。
四、优点和应用SCR系统具有以下优点：1. 高效减排：SCR系统能够有效减少柴油发动机尾气中的NOx排放，达到国家排放标准。
2. 燃油经济性：SCR系统的使用不会对柴油发动机的燃油经济性产生明显影响。
3. 可靠性高：SCR系统的关键组件经过严格设计和测试，具有较高的可靠性和耐久性。
SCR系统广泛应用于以下领域：1. 柴油车辆：SCR系统是柴油车辆尾气净化的主要技术之一，被广泛应用于卡车、公交车等柴油车辆中。
2. 发电厂：SCR系统也被用于发电厂的柴油发机电组中，以减少发电过程中产生的NOx排放。
3. 工业领域：柴油发动机在工业领域中的应用也可以通过SCR系统来减少尾气中的NOx排放。
scr系统的工作原理及注意事项
scr系统的工作原理及注意事项scr系统的工作原理及注意事项SCR(Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原)系统的工作原理1、SCR技术原理分析：在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素（氨气和尿素化学反应的产物）的水解和热解气相化学反应以及NOx在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。
其主要化学方程式如下：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O理想状况下反应的产物主要是无毒无害的氮气和水。
（1）目前在废气中处理NOx采用的是SCR处理技术，即：利用尿素溶液（水溶液浓度为32.5%±0.5%），在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质，将NOx（主要是NO）还原为N2和H2O。
它无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险，但有腐蚀性，必须使用特殊的容器储存。
（2）SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制，尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配。
尿素的喷入量过少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷入量过多，则会使多余的氨气排入大气，导致新的污染。
（3）使用SCR后不但要增加SCR本身装置的重量，另外还要增加一个尿素溶液箱和尿素溶液。
汽车会损失一部分的有效载荷。
（4）SCR作为一个新的后处理技术，因购置、操作和保养费用高、需要加一套较为复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等等原因，在车用柴油机上还没有得到大范围的推广。
（5）必须保证行驶区域内对尿素需求的供应，需要车载诊断，并需要自觉及时地加尿素。
（6）一水合氨易挥发出氨气，随温度升高和放置时间延长而增加挥发率NH3·H2O=NH3↑+H2O在较高排气温度下不能够形成对金属进行腐蚀的NH3·H2O（7）腐蚀性一水合氨有一定的腐蚀作用。
对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大。
进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理
进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理进口加热器SCR功率控制柜是用于控制加热器的功率输出的设备，它通过控制硅控整流器（SCR）的导通时间来调节加热器的功率输出。
在使用过程中，可能会出现各种故障，比如功率输出不稳定、设备不能启动等问题。
本文将针对进口加热器SCR功率控制柜的故障进行分析与处理，帮助解决这些常见问题。
故障一：功率输出不稳定在使用过程中，有时候会出现功率输出不稳定的情况，即加热器的功率时高时低，无法稳定输出设计要求的功率。
分析与处理：1.检查供电电压：功率输出不稳定可能是由于供电电压不稳定造成的。
可以使用电压表测量供电电压，如果供电电压波动较大，应考虑安装稳压装置或更换电源。
2.检查SCR控制电路：功率输出不稳定还可能是由于SCR控制电路故障导致的。
可以检查SCR控制电路的接线是否松动或接触不良，如果发现问题，可以重新固定或更换连接线。
3.检查SCR参数设置：功率输出不稳定还可能是由于SCR参数设置错误导致的。
可以检查SCR控制面板上的参数设置是否与实际需求相符，如果不符，可以按照实际需求进行调整。
故障二：设备不能启动有时候，进口加热器SCR功率控制柜可能无法启动，即无法导通SCR，导致加热器无法正常工作。
分析与处理：1.检查电源连接：首先要确认供电是否正常接通，可以检查电源插头是否松动或烧坏。
如果发现问题，应修复电源连接故障。
2.检查SCR控制电路：如果电源连接正常，还是无法启动，可能是由于SCR控制电路故障导致的。
可以使用万用表测量SCR控制电路的输入电压和输出电压，如果输入电压正常而输出电压为零，可能是由于SCR控制电路故障，需要更换故障部件。
进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理
进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理进口加热器SCR功率控制柜是用来控制加热器的功率的重要设备。
当它出现故障时，会影响加热器的正常工作，因此需要进行故障分析与处理。
故障的原因可能是SCR功率控制器本身的故障。
要进行故障诊断，可以通过检查SCR功率控制器的指示灯和显示屏，观察是否有异常现象。
还可以检查SCR功率控制器的元件、电缆和连接线路是否损坏、松动或接触不良。
如果发现这些问题，可以尝试更换损坏的元件，重新连接电缆和连接线路，以解决故障。
故障的原因还可能是供电系统的故障。
供电系统的故障可能导致SCR功率控制器无法正常工作。
要进行故障诊断，可以检查功率控制柜的供电电源是否正常，供电线路是否损坏，配电开关是否跳闸等。
如果发现供电系统有问题，可以尝试修复供电电源，更换损坏的配电开关，修复损坏的供电线路等措施，以解决故障。
故障的原因还可能是温度过高导致的。
SCR功率控制柜在工作时会产生热量，如果不及时散热，温度会升高影响正常工作。
要进行故障诊断，可以通过检查SCR功率控制柜的散热装置是否正常工作，散热器是否堵塞等。
如果发现散热装置问题，可以尝试清理散热器，增加散热装置等措施，以解决故障。
故障的原因还可能是操作问题。
操作人员可能在使用SCR功率控制柜时出现了错误操作，导致其无法正常工作。
要进行故障诊断，可以通过检查操作记录，与用户进行沟通等方式，找出操作问题并给出相应的解决方案。
进口加热器SCR功率控制柜的故障分析与处理涉及到多个方面，包括检查SCR功率控制器本身的故障、供电系统的故障、温度过高和操作问题等。
只有全面分析故障原因，找出问题所在，才能采取相应措施进行处理，恢复SCR功率控制柜的正常工作。
浅析柴油发动机SCR系统工作原理及常见故障检修策略
内燃机与配件0引言柴油机的主要排放污染物包括颗粒（PM）和氮氧化合物（NOx）。
通过提升燃油喷射技术、优化缸内燃烧效果可以降低PM的排放。
高温、富氧是产生NOx的两大前提条件，为保证柴油机燃油经济性和动力性，SCR是目前作为有效降低NOx排放的关键技术手段。
随着国民经济的高速发展，对于环保理念的认知愈加深刻。
SCR系统伴随着柴油机在轻、重型载货汽车上的使用越来越普遍，加之当下的柴油发动机电控系统普遍采用CAN总线作为信号与指令传输的渠道，车载自诊断系统（OBD）在明确NOx排放超标的前提下将信号反馈给发动机控制单元，发动机控制单元在已设定的标准下会强制性限制发动机的输出功率和扭矩、故障灯点亮。
笔者在滇西德宏境内走访了十余家中小型规模的汽车修理厂，发现维修人员在柴油机SCR 系统引发的故障方面往往无从下手，甚至因为分析不准确导致误判误修的情况时有发生。
例如笔者所在地一家修理厂一起因SCR系统故障误判为喷油器问题，经过反复按技术标准校验、比对和装拆喷油器，结果故障依旧没有得到排除的案例。
因此，学习柴油机SCR系统的难点在于弄清楚其构造及相关部件的功能及控制原理，并把相关知识点连贯起来达到掌握工作原理的目标，才能在故障检测与诊断分析时做到有的放矢。
1柴油机SCR系统的构造及工作原理1.1SCR系统简介按有无压缩空气辅助将柴油机SCR系统分为气助式和非气助式两种。
国内以德国博世研发的非气助式SCR 系统为主，玉柴、潍柴、一汽解放、康明斯等主机厂都选择匹配博世的SCR系统，包括云南省的云内动力也在使用博世研发的SCR系统。
本文以目前大多数主机厂为满足“国VI”标准而配备的德国博世DeNOx5.3系统为主进行阐述。
1.2SCR系统组成SCR系统主要由尿素供给系统、喷射控制系统、监测系统、催化系统组成。
尿素供给系统：尿素箱（包含过滤器）、尿素供给模块（包括尿素泵）、换向阀、尿素供给管路。
气助式SCR系统还包括压缩空气系统；喷射控制系统：发动机（ECU）、喷射控制单元（DCU）；喷射系统：尿素液压管路、喷嘴；监测系统：尿素溶液加热控制单元（GCU）及加热部件、尿素液面位置传感器、排气温度传感器、NOx传感器等，也包括ECU和DCU；催化系统：SCR催化器（包含氨扩散混合气、催化转换器和消声器）。
如何简单快速的解决SCR系统故障
如何简单快速的解决SCR系统故障一、scr系统的发展车用尿素溶液是随着重型柴油车排放法规的日趋严格而开发的产品。
柴油车尾气中的颗粒物(PM)和氮氧化物(NOX)是汽车尾气污染的两大主要来源，针对氮氧化物，欧美日主要采用的尾气后处理技术为SCR和EGR+DPF，考虑到技术的延续性、国内柴油质量等情况，SCR 技术更符合我国柴油发展的要求。
我国已经通过型式核准的重型国IV 柴油发动机几乎全部采用SCR技术。
SCR尾气处理系统已成为我国国IV重型柴油车的必然选择，由此也将带动车用尿素溶液的发展。
二、造成scr系统故障的原因(1)、SCR系统主要包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。
尿素喷嘴作为喷射装置的作用是按照控制器的指令来进行尿素溶液的喷射。
由于多方面因素的影响，尿素喷嘴很容易出现堵塞、结晶等。
尿素喷嘴一旦结晶堵塞会导致喷嘴完全失去喷雾效果，ECU电脑控制系统识别后会报警，对发动机限扭或造成气泵的损坏。
喷射系统零件如果堵塞，需要更换相关总成配件，而市场上一般的SCR尿素喷嘴的价格在2000-3000不等。
更换SCR系统零部件的费用会加重车主的成本。
(2)、通常导致尿素喷嘴堵塞及损坏有以下原因：1、车用尿素溶液质量不达标市场上价格低廉的劣质车用尿素溶液中的不容物和杂质过多会造成喷嘴堵塞损坏。
2、尿素溶液喷嘴喷射后溶液残余发动机点火关闭后，喷嘴管路中的尿素残留液会结晶造成管路及喷嘴堵塞3、 SCR系统长期不工作尿素喷嘴位于排气管中，长期处于高温环境中，而它工作时正是通过尿素溶液的循环进行冷却，如果得不到尿素溶液的冷却效果，尿素喷嘴也容易出现损坏的情况。
SCR系统长期不工作会导致SCR系统内残留的车用尿素溶液结晶堵塞管道及喷嘴，又因为长期缺乏液体的浸泡使SCR系统各零部件的寿命降低甚至损坏。
4、客观因素SCR系统中发生复杂的物理和化学反应，包括尿素溶液的雾化、破碎、蒸发、液滴与排气的能量和动量交换，粒子撞壁过程，液膜形成，Nox的催化还原反应等，而且尿素喷射后形成的雾化场和温度场随发动机运行工况的变化而时刻发生改变，尿素液滴在分解为氨气时，也生成氰酸、缩二脲、三聚氰酸等中间产物，容易形成尿素结晶石等沉积物。
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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
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)。
•
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
（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）
• 尿素压力 • 尿素喷射时间
尿素管路，尿素箱总成 尿素泵总成
• 催化器总成
线束
尿素喷嘴
DCU
CAN
ECU
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
+
6H2O
4NH3 → 4N2 + 6H2O
• SCR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
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
• 通过催化器前后两个温度传感器直接测量得到。
• 尿素溶液喷射量
尿素进出口
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
尿素出口
线束插头
DCU 尿素泵总成 尿素进口
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
加热管 （管内为发动机冷却液）
单向阀
冷却水管路带冷却水阀
• 注意冷却水泄露
• 接头处 • 冷却水管
• 冷却水阀是电子控制 的单向阀，注意安装 时流动方向
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。
线束插头
尿素进口
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。
SCR催化器总成
蜂窝陶瓷
SCR催化器总成
• 避免重物敲击； • 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
放气口
冷却液进出口
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；
SCR系统工作原理
• (NH2) 2CO + H2O → • 4NO + 4NH3 + • 2NO2 + 2NO +
CO2 +
2NH3（二次污染）
O2
→
4N2
尿素泵和DCU总成
线束插头
尿素泵和DCU总成
尿素泵和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
尿素出口