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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2010-12-13SCR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；SCR系统工作原理•(NH2)2CO+H2O→CO2+2NH3（二次污染）•4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O•2NO2+2NO+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DCUECU线束CANSCR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•