带你了解康明斯ISF发动机后处理系统

 一、SCR选择性催化还原原理

1、SCR系统将发动机排气中的氮氧化合物（NOx）转化为氮气和水；

2、这个反应需要向排气中喷入柴油机排气处理液DEF（一种易于分解为氨的氮化合物）；

3、DEF由精确的加料装置喷射到催化器上游的排气中。喷射的DEF数量由发动机ECM进行控制；

4、氨与NOx在一个催化器里发生反应，产生无害的氮气（N2）和水（H2O）。

二、柴油机排气处理液（DEF）

DEF是一种尿素浓度为32.5%（按重量）的、高纯度的尿素水溶液；

1、无毒而且无污染；

2、不可燃；

3、清澈液体；

4、可能有轻微氨气味；

5、在 -11℃时开始结冰；

6、泄漏出来的DEF很容易因为水分蒸发而变成白色的DEF结晶；

DEF服务工具

- 使用零件号为4919554的康明斯DEF折射计，测试DEF的浓度；

- 使用该工具时，DEF的测量值应在32.5+/-1.5%；

 

- 当测量柴油机排气处理液浓度时，以上列出的技术规范考虑了折射仪工具的公差、误差和校正。

DEF的存放建议

- 货架储存，以下状态是长期保存DEF的理想环境

a. 储存温度在-5ºC~25ºC之间；

b. 储存在密封的容器里，避免被污染；

c. 避免直接的日光照射；

d. 如果满足以上要求，DEF至少可被保存18个月；

e. 环境温度每增加5ºC，降低寿命6个月；

f. 例如30ºC时保质期为12个月，35ºC时保质期为6个月。

- 车辆上的存放期

a. 不推荐在车辆上储存DEF超过6个月；

b. 如果车辆上必须长期储存DEF，须定期检测DEF浓度。

DEF的处理

- 如果DEF溢出，使用合适的容器收集，或用合适的物品吸干，然后按符合当地法规的方法处理；

- 不允许排入排水系统；

- 不可排入河流、湖泊、海洋等地表水；

- 非常少量的DEF可以用大量水冲洗；

- 如果让溢出的柴油机排气处理液风干或仅用布擦拭，将会留下白色残余。会导致对柴油机排气处理液喷射系统泄漏的错误诊断。

DEF的注意事项

- 不允许使用农用尿素和水配制DEF，农用尿素不符合规范要求，可能损坏后处理系统；

- 不允许向DEF罐添加水或其他不符合规范的液体，否则会造成后处理系统故障；

- 不允许向DEF中添加任何化学品和添加剂（例如试图使用添加剂降低DEF的冰点），否则会造成后处理系统故障。

三、SCR后处理（UA2）系统工作过程

在正常的工作情况下有以下4个工作阶段：

1、初始化

发动机点火开关打开但不起动发动机，系统初始化并自检。

2、预注阶段

预注阶段需满足以下两个条件中的任意一个：

- 发动机运转超过120秒；

- 催化器进口排气温度超过150ºC。

同时满足SCR加热系统的要求：

- 罐内温度超过 -7ºC；

- 喷射单元温度超过-7ºC。

3、喷射阶段

- 在预注成功后，空气切断阀打开，隔膜泵电机进入待机状态，此时进入准备喷射阶段；

- 计量喷射阶段由ECM直接控制，是否计量喷射取决于氮氧化物的产生量和相应的排气温度；

- 在催化器进口排气温度达到220ºC之前，喷射单元不会喷射DEF到排气系统中，但是空气会一直通过喷射单元、喷嘴流入到排气系统中；

- 喷射DEF条件

a. 催化器进口排温超过220 ℃，进、出口两个排温传感器的平均温度也超过210 ℃;

b. 没有某些现行的SCR 系统故障代码；

c. DEF 罐液位高于0%；

d. DEF/空气混合物压力高于300KPa，DEF压力高于480KPa；

e. 根据康明斯NOx 算法，ECM计算出的NOx产生量大于预先设定好的阈值。

4、排空阶段

- 当点火开关关闭，系统自动进入排空阶段；

- 排空阶段持续30秒后，系统停止工作。