国Ⅳ柴油机SCR后处理系统结晶体成分分析
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

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。
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。
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。
潍柴国四SCR后处理常见故障及排除方法

目录SCR后处理故障排除指南 ...................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
目录1第一章概述 (3)1.1 SCR后处理概述 (3)1.2 SCR后处理原理 (4)1.3 SCR后处理组成 (4)第二章故障诊断与案例分析 (11)1.1 故障分类 (12)第一类故障:尿素压力建立失败 (13)第二类故障:尿素消耗少 (17)第三类故障:OBD扭矩限制与不可清除代码 (19)第四类故障:OBD灯 (26)第五类故障:尿素加热不放行 (27)第六类故障:NOx转化效率低 (29)第七类故障:NOx转化效率监测不放行 (32)第八类故障:NOx值测量不准确 (34)第九类故障:闻到一股氨气味 (34)第十类故障:尿素结晶 (35)第十一类故障:其他故障 (37)2.2 部件故障分析 (37)(一)尿素管及其接插件:易造成建压困难甚至建不起压力,SCR系统不工作,OBD灯亮,限扭等故障。
(37)(二)尿素泵:易造成不能正常建压和喷射,OBD灯亮,限扭等故障。
(37)(三)NOx传感器:易造成OBD灯亮,限扭等故障。
(38)(四)尿素各个加热继电器:易造成尿素加热不放行,SCR系统不工作等故障。
(38)(五)各个后处理的线束及接插件:各种现象。
(38)附:部件检测 (40)第三章潍柴动力蓝擎国IV柴油机闪码表 (45)3.1故障码的读取 (46)3.2手动清除故障码的方法 (47)3.3潍柴动力蓝擎国IV闪码表(通用于WP高压共轨系列柴油机) (48)第四章ECU针脚定义图及常规测量 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
柴油机SCR系统尿素结晶的适用性研究

柴油机SCR系统尿素结晶的适用性研究作者:史留庆张翠平来源:《科技创新与应用》2014年第32期摘要:针对柴油机SCR系统开发及应用过程中出现的尿素溶液形成沉积展开研究。
首先对尿素沉积物成分进行分析,研究温度对尿素结晶结石的影响,并对减少尿素沉积物的生成进行探索,结果表明:提高尿素启喷温度,修正低温下尿素喷射量,可有效减少尿素沉积物的生成。
关键词:尿素沉积;结晶;结石;启喷温度;喷射量引言国内企业,为确保产品质量,国四车型的SCR系统关键零部件大多采用国外成熟产品,但由于匹配应用经验相对较少,尿素液滴在排气流道内形成结晶结石等沉积物是影响当前SCR 系统稳定运行的主要因素,在车辆运行过程中会引起车辆燃油消耗增加和NOx排放升高等问题,严重时导致发动机限扭,影响发动机正常运行。
1 尿素沉积物的形成与影响因素分析1.1 尿素沉积物的形成条件因SCR系统中会发生复杂的物理和化学反应,包括尿素液滴的雾化、破碎、蒸发,液滴与排气的能量和动量交换[1],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,形成尿素结晶结石等沉积物。
沉积物会不断累积,堵塞排气通道,导致排气背压升高,严重时甚至影响车辆的正常运行。
1.2 尿素沉积物的成分分析与分解1.2.1 尿素水溶液生成氨气的过程中,会发生一系列复杂的化学反应,化学反应过程中会生成多种中间产物,尿素结晶在高温下会缩合成缩二脲、三聚氰酸,甚至会生成三聚氰胺等,并最终形成结石。
尿素沉积物主要为尿素结晶和结石,尿素结晶体成分主要是尿素,受热或有水存在的条件下可以发生分解或溶解,尿素结石主要成分是尿素分解过程中形成聚合物或缩合物,如缩二脲和三聚氰酸等,较难发生分解。
1.2.2 尿素沉积物热重分析对采集的尿素沉积物和分析纯尿素采用热重-红外联用技术(TG-F1IR)进行了分析对比,以确定沉积物成分。
SCR_尾气后处理系统尿素结晶成因及风险试验分析

第7卷第1期2024年2月Vol.7 No.1Feb. 2024汽车与新动力AUTOMOBILE AND NEW POWERTRAINSCR尾气后处理系统尿素结晶成因及风险试验分析赵闯,楼狄明(同济大学汽车学院,上海 201804)摘要:通过分析柴油机选择性催化还原(SCR)尾气后处理系统尿素结晶成因,提出尿素结晶风险评估方法,并在此基础上采用台架试验的方法进行SCR尾气后处理系统性能和抗结晶性能的仿真验证。
结果表明:流速均匀性和NH3均匀性的仿真结果与试验结果接近,仿真结果对SCR尾气后处理系统设计具有一定参考作用。
对优化前后混合器进行稳态尿素结晶试验,结果表明优化后混合器结晶量明显减少,与仿真计算结果吻合较好,优化后的抗结晶效果明显提升,验证了所提出的尿素结晶风险评估标准具有一定的工程实践参考价值,可以帮助提高SCR尾气后处理系统抗结晶设计的工作效率。
关键词:柴油机;选择性催化还原;尿素结晶;风险评估0 前言选择性催化还原(SCR)尾气后处理系统的尿素结晶也称尿素沉积物,是指尿素结晶物和尿素副产物聚积从而形成的沉积物。
尿素水溶液(UWS)通过尿素喷嘴雾化喷射后,与高温排气混合;由于UWS中水分的蒸发速度大于尿素的蒸发速度,因此固体尿素颗粒从UWS中析出,并形成了尿素结晶物[1]。
尿素结晶物易溶于水,温度在300 ℃以上时会发生分解,因此这部分沉积物对SCR尾气后处理系统产生的影响较小[2]。
此外,尿素可在一定条件下发生一系列化学反应,生成尿素副产物。
尿素副产物不易溶于水,且分解温度比尿素高,一旦形成将很难通过柴油机排气温度消除,影响SCR 尾气后处理系统性能,还会造成排气背压增加,影响柴油机性能。
现阶段主要依靠台架试验对SCR尾气后处理系统排放水平进行测试评价,但是对验证柴油机抗尿素结晶性能的工况和试验方法还没有统一的标准。
常啸天[3]提出使用世界统一瞬态循环(WHTC)工况来评价柴油机的抗结晶性能;王建东等[4]提出采用低温、低流量、高尿素喷射量的单一稳态工况来评价柴油机在恶劣工况下的抗结晶性能。
车用国四柴油机后处理系统介绍

第一章
一、SCR系统结构概况
第一章
二、SCR系统整车布置图
SCR系统组成(博世)
1.控制单元ECU (EDC17系统)
2.尿素泵 3.尿素喷嘴 4.SCR排气连接管 5.尿素箱总成 6.加热冷却水管路 7.尿素液力管路 8.信号线 9.SCR催化转化器 10.传感器 …………
液位浮子
液位传感器
能够监测尿素溶液温度
能够通过发动机热水对尿素 溶液加热
能够监测液位高度,满液位 和零液位、空罐时向ECU发 出报警信号
加热水管
滤网
第二章
④ 尿素管、冷却水管接口
尿素出口3/8”
水管接 口φ14
尿素溶液接口 指示箭头
水管接口 φ14
尿素进口5/16”
第二章
⑤ 冷却水加热电磁阀
第三章
② 电器件、针脚性能参数
部件
尿素泵 对应ECU 针脚编 针脚 号
工作时对 T15上电,但SCR 开路电压
地电压( 系统不工作时的常 (V)
V)
态电压值(V)
开路时,常态 电阻
压力 2
传感
器
3
4
尿素 8
泵电
机
9
10
换向 11
阀
12
K24(电 源正) K78(信 号线) K77(电 源负)
K07
1
5
3
回流管
压力管
4
2
吸液管
10
排温传 感器
6
7 8
9
第二章
第一章 SCR系统概要 第二章 尿素箱 第三章 尿素泵 第四章 喷嘴 第五章 SCR箱 第六章 加热系统 第七章 环境温度传感器与排温传感器 第八章 故障排除 第九章 后处理知识拓展
潍柴国四后处理硬件介绍

第八章............................................................................................................................................... 27 故障案例................................................................................................................................... 27
7
2、液位传感器性能参数
3、温度传感器性能参数
三、EOL 标定尿素液位温度传感器 上述传感器的参数属于潍柴推荐参数。但是,当整车厂自主采购尿素箱时,
参数会有所不同,可能造成尿素液位、温度显示不准确。此时,潍柴服务人员可 以利用 EOL 进行重新标定。
以上资料由田中工贸有限公司提供,如需更多信息欢迎登陆维学院网站
第三章............................................................................................................................................... 11 一、 尿素泵的结构.................................................................................................................11 二、 尿素泵建压的条件.........................................................................................................13 三、 尿素泵 12 位接插件针脚定义、性能参数.................................................................. 14 四、 尿素泵线路连接及注意事项.........................................................................................15
潍柴国四柴油机SCR技术介绍PPT课件

03
潍柴国四柴油机SCR技术特点
高效SCR催化器
01
02
03
高转化效率
潍柴国四柴油机的SCR催 化器采用了高效催化剂, 确保更快速和更完全的 NOx转化。
耐久性强
经过精心设计和材料选择, SCR催化器具有较长的使 用寿命,减少了维修和更 换的频率。
适应多种工况
无论是在冷启动、热启动 还是高排放工况下,SCR 催化器都能保持良好的性 能。SC Nhomakorabea技术优势
SCR技术具有较高的氮氧化物转化效率,同时对燃油消耗 和发动机动力输出影响较小,是目前降低柴油机尾气中氮 氧化物排放的重要手段之一。
SCR技术应用情况
潍柴国四柴油机已经成功应用SCR技术,并实现了较低的 氮氧化物排放,符合国家排放标准要求,为我国柴油机减 排做出了积极贡献。
对未来发展的展望
精确的尿素喷射系统
精确控制
通过先进的传感器和控制系统,尿素 喷射量得到精确控制,确保与柴油机 排放的NOx完全反应。
防止结晶
易于维护
尿素喷射系统设计简洁,方便日常维 护和清洁。
系统具备防止尿素结晶的功能,确保 尿素喷射系统的可靠性和稳定性。
智能控制策略
实时监测与调整
潍柴国四柴油机的智能控制系统 能够实时监测发动机工况和排放,
根据需要自动调整尿素喷射量和 发动机运行参数。
故障诊断与预防
系统具备故障诊断功能,能够提前 预警潜在问题,提高发动机的可靠 性。
节能与优化
通过智能控制策略,发动机在保证 低排放的同时,也实现了燃油消耗 的优化,提高了经济性。
04
SCR技术在潍柴国四柴油机中的应用
案例
应用场景和效果
【技术资料】浅谈柴油机国IV后处理系统

【技术资料】浅谈柴油机国IV后处理系统一、国IV柴油机使用后处理系统的必要性国家排放法规参照欧洲的排放标准主要对HC、CO、NOx和PM做了相关的规定,其中降低NOx和PM的排放是每个发动机厂家都重点关注的目标。
燃烧系统是排放能否达标的关键,也是排放控制首要关注的对象。
传统的排放控制理论主要是通过如下方法来达到排放标准:(1)通过降低初始燃烧温度来减少NOx;(2)通过提高燃烧速度来降低微粒物排放;(3)通过缩短扩散燃烧周期来降低微粒物排放和改善燃油经济性。
在燃烧室高温及氧气充足的情况下,PM 排放量大大减少,燃油经济性得到了改善,但N Ox却被大量地产生出来。
通过优化进气涡流及燃烧室、提高喷油器喷射压力及采用小孔径多孔喷射的方法缩短喷雾液相长度等一系列的燃烧优化手段,并在PM排放量及NOx排放量之间寻求一个最佳匹配,柴油机能够满足国川及国III以下排放法规的要求。
但事实证明,仅通过机内燃烧优化的手段,而不考虑机前优化以及机外废气净化的后处理系统,柴油机的废气排放已经无法满足严格的国IV排放法规的要求。
尽管后处理系统增加了汽车的制造成本,但汽车废气排放要想满足国IV排放要求,必须将PM和NOx进行解藕。
也就是说,在保证燃油品质的前提下,通过增加后处理系统并按一定的先后顺序对PM及NOx进行分别处理,使汽车废气排放最终能满足国IV 排放要求。
二、柴油机国IV技术路线柴油机国IV技术路线实际上是基于PM 和N Ox解藕思路上的技术路线。
目前,在柴油机上广泛应用的国IV技术路线主要有两种:即SCR技术路线和EGR+DPF技术路线。
SCR 技术路线先通过机内燃烧优化降低PM排放量,提高燃油经济性,然后再通过SCR后处理系统来处理柴油机废气中的NOx,从而满足国IV排放标准。
ECR+DPF技术路线对PM与NOx的处理过程与SCR技术路线恰好相反,即先通过废气再循环降低NOx的排放量,然后再用DPF处理废气中的PM。
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国Ⅳ 柴 油机 S R 后 处 理 系统 结 晶体 成 分 分 析 C
高 俊 华 一 ,邝 坚 。 ,宋 崇林 ,张 仲 荣 ,景 晓 军
(.天津大学 内燃 机燃 烧学 圈家重点 实验室 ,天津 3 0 7 ; 1 0 0 2
2 . 同汽 牟 技 术 研 究 【心 ,天 汴 3 0 6 ;3 玉 柴 机 器 股 份 有 限 公 日 , 林 5 70 ) f l 012 . J 3 0 5
t so y( r c p I , n ce r o R) u la ma n t r s n n e p cr mer NMR) n t emo rvme y ma s p c m ( G— g ei e o a c s e t c o t y( a d h r g a i t — s s e t r u r T MS i d ciey c u l ls s p c u (C — S we eit d c d t e e r h te c mp n n so e cy tl )n u t l o pe p a ma ma ss e t m I P M ) r nr u e o rs a c o o e t f h r s v d r o h t a
C 等一 种或几利t 团 ;核磁共振结 果表明 ,结 晶体 内含有 双键及业甲基 ;热重质谱 联机的结 果表明 ,结 晶体 H 一) 官能
内含 有碳 、氧 、氨 基 、 、 氢氰 酸 、氮 、氦 基 氰 、异 氰 酸 、氰 酸 和 酰 胺 等 分 子 或 离 子 . I PMS 的 试 验 结 果 显 示 , 氨 C
第 1卷 6
第 6期
燃
烧
科
学
与
技
术
、l .6 N O. ,11 o 6
De 2Ol c. 0
21 0 0年 I 2月
J u n l f m b s i n S i n e a d Te h l g o r a o Co u t c e c n c noo y o
摘
要:使用气 桐色谱 质谱联机 、 外 谱 、核磁共振和热重质谱联机等设备对采用 S R技术路线 的罔Ⅳ柴油车尾 C
气管出现的结晶体进行成分分析.溶剂溶解性 试验表明 ,结品体是有机 _机化合物 的合 成体 ;显 色反应试验结果 兀 表明 ,结品体 内 有 两个或两个 以上肽 缝的化合物 ;GCMS分析结 果表明 ,结 晶体 中含有尿素 、三聚氰酸 、氨基 —
甲酸 酰 胺 ( 二脲 ) ,2 肼二 甲 酰胺 ( 二 脲 ) 缩 、1 联 、脲基 甲酸 乙酯 和亚 胺 二 甲酸 二 乙酯 .加 热试 验结 果 表 明 ,结 晶体 加 热 后 能 产 生 氨 ;红 外 分 析 结 果 示 ,结 晶 内 含 有 铵 盐 、仲 胺 盐 、硝 基 ( N ) 甲基 ( C 、亚 甲基 ( 一 O, 、 ~ H ) 一
mit r r d c d i n e h us pp fade e n iewhc al e iasa e V e si n sa d r t xu ep o u e n a x a t i eo is l gn ihC lme tChn tg I miso tn物质参加 了反应.综合所有试验结果 ,推 断m结 晶体内的主要成分为尿素及三 聚氰酸 ,从 而认定结 晶体是 由于球素起喷温度低造成的.
关 键 词 :柴 油 机 ;排 放 ;后 处 理 系统 ;选 择 性 催 化 还 原 ;结 晶体 中图 分 类 号 :T 4 45 K 1. 文献 标 志码 :A 文 章 编 号 : 10 —7 0 2 1) 604 —6 0 684 (0 0 0 —5 70
Co po nt fCr s a r m m ne so y t l o SCR y t m fa Di s l g ne f S s e o e e En i
Co p i ntwih Chi a St g V m la t n a eI Em iso a s i n St nda d r
G nh a AO J u ,K ANG J n ,S u U i ONG C o g 1 HA h n — n I a - n a h n .n ,Z NG Z o gr g ,JNG Xi j i o ou
(. t e e a oa r f n ie ,Taj nvri ,Taj 0 0 2 hn ; 1Sa yL b rt yo gns i i U ie t tK o E nn s y i i 3 0 7 ,C ia nn 2 C ia tmoi eh oo yadR sac e t ,Taj 0 12 hn ; . hn Auo t e c n lg n eerhC ne vT r i i 3 0 6 ,C i nn a
c t l s . e r s l o is l t n e p rm e t h wst a r sa o a a y t Th e u t fd s o u i x e i n s s o h tc y t l mp n n sa e ma n y o g n c a d i o g n c c m — o c o e t r i l r a i n r a i o n
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