SCR后处理电控系统与各部件功能介绍.pptx
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国四电控系统介绍,研发部电气电控室2014.9.12,一汽解放青岛汽车有限公司,2,主要内容SCR后处理系统1、BOSCH后处理系统2、TENECO后处理系统3、玉柴三立后处理系统,一汽解放青岛汽车有限公司后处理系统介绍典型的国IV技术路线：
国技术路线主要有两种：
SCR方案与EGR方案。
本文档主要阐述我公司现匹配的典型的SCR后处理系统。
3,一汽解放青岛汽车有限公司,4,后处理电控系统介绍SCR技术原理SCR（选择性催化还原系统）=Selective（选择性）+Catalytic（催化）+Reduction（还原）,是一种被广泛应用的技术，主要用于消除废气中的氮氧化物。
为了在较低温度下实现有效地的转化，需要合适的还原剂和催化剂。
氮氧化物还原为氮气的主要还原剂有：
碳氢化合物、氨水和尿素（Urea），柴油车主要选择的是尿素，因其水溶液由于具有无毒、无味等特点，是常用的可以释放氨的试剂。
一汽解放青岛汽车有限公司,后处理电控系统介绍SCR技术原理SCR基本工作原理：
排气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的尿素喷射装置将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中，尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气NH3，NH3在催化剂的作用下将氮氧化物NOx有选择性地还原为氮气N2,选择性是指催化剂应避免NH3被氧化成NO：
4NH3+5O2-4NO+6H2O,5,一汽解放青岛汽车有限公司,6,后处理电控系统介绍SCR后处理系统的主要类型：
BOSCH的后处理系统：
DeNOx2.2系统，控制器与ECU集成；天纳克后处理系统：
控制器（DCU）为单独的控制器；玉柴三立后处理系统：
空气辅助尿素喷射,一汽解放青岛汽车有限公司BOSCHSCR后处理系统介绍：
系统组成：
由催化转化器（SCR箱）、尿素供给单元（SupplyModule）、尿素喷射单元（DosingModule）、尿素箱、后处理控制单元（ECU集成）、环境温度传感器、排气温度传感器、尿素液温度传感器及相应管路和线束组成。
7,一汽解放青岛汽车有限公司BOSCHSCR后处理系统介绍：
系统工作过程：
控制单元与发动机ECU通讯，获得发动机的运行参数，再通过获得的催化器温度信号，计算出尿素喷射量，控制喷嘴喷射适量的尿素到排气管内。
喷嘴安装在排气管上，靠发动机冷却水冷却，喷嘴的作用是按照控制单元的命令，计量并喷射尿素到发动机排气管内。
尿素在排气管混合区遇高温废气分解成氨气和水，与废气充分混合后进入SCR催化转化器在催化转化器里，NH3和NOx反应生成氮气和水，排到大气中。
8,一汽解放青岛汽车有限公司,环境温度、排气温度、,尿素泵压力、尿素温度、尿素液位,尿素喷射加热,DCU,BOSCHSCR后处理系统介绍：
DCU6缸发动机机载4缸发动机布置纵梁上尿素喷射系统的控制单元为DCU，为喷射控制系统的核心部件，BOSCHEDC17发动机电控系统的ECU集成了DCU的功能。
DCU负责读取发动机ECU和尿素喷射需要的各种传感器测量的瞬态数据，据此计算需要喷射的尿素量。
DCU通过控制喷嘴的开合时间来控制尿素喷射量。
输入输出,9,一汽解放青岛汽车有限公司,10,BOSCHSCR后处理系统介绍：
尿素供给单元工作环境温度：
-4080防护等级：
IP67，69K供液能力:
20kg/h，压力9bar组成：
尿素泵、滤清器、加热器作用：
发动机正常运转时，尿素的建压；发动机停机时，尿素的回抽；低温时，加热泵中的尿素，解冻。
16L尿素箱布置,35L尿素箱布置,一汽解放青岛汽车有限公司,BOSCHSCR后处理系统介绍：
尿素供给单元,工作过程：
上电时，系统能够自检，能够听到泵运转时发出的短促声音；发动机起动后，尿素泵开始运转建压，使管道内压力保持在9bar左右，为喷射尿素做好准备；如果满足尿素喷射的条件，尿素泵控制喷嘴喷射尿素。
11,一汽解放青岛汽车有限公司,件，,，,BOSCHSCR后处理系统介绍：
尿素喷射单元（喷嘴）类型：
无空气辅助喷射冷却方式：
冷却液循环冷却工作电压：
24V构成：
喷嘴是尿素喷射系统的执行元其主体是一个电磁阀，周围为冷却水流道，上端为尿素进口，侧面为电器接口外围设有隔热罩。
作用：
在DCU的控制下，将尿素泵提供的高压尿素以雾化地形式喷入到排气总管。
方形后处理,12,圆形后处理,一汽解放青岛汽车有限公司,13,BOSCHSCR后处理系统介绍：
排温传感器基板：
PT200铂热电阻作用：
用来控制Nox传感器的露点检测，尿素喷射的控制,喷射量的修正。
低于某个温度限值（如：
200），将不喷尿素。
测试电路：
R=10000.1%V=50.1%,方形后处理,圆形后处理,一汽解放青岛汽车有限公司,14,BOSCHSCR后处理系统介绍：
环境温度传感器原理：
不同的温度对应不同的电阻，ECU测试电阻所在电路的分压值，从而判断环境温度。
作用：
检测大气环境温度OBD起作用的判断条件；OBD检测条件要求：
温度-7-40，海拔1600以下，发动机水温70以上；在冬季后处理系统解冻过程中，作为尿素管路系统解冻开始与结束时间的参考数据。
前横梁处测试电路：
一汽解放青岛汽车有限公司,16L尿素箱布置15,BOSCHSCR后处理系统介绍：
尿素箱液位温度传感器作用：
尿素液位传感器：
用于显示尿素量，提醒司机加注尿素，也用于OBD监控。
分段式干簧管，仅能分段显示尿素温度传感器：
用于解冻时间的判定，-10度左右型号：
四种型号，大小分35L与16L，匹配系统分BOSCH与TENECO系统，原因:
处理电造成的，BOSCH上拉，TENECO下拉,35L尿素箱布置,一汽解放青岛汽车有限公司,16,BOSCHSCR后处理系统介绍：
NOx传感器原理：
通过传感器内置的三个腔体，将尾气中的O2分离，再将剩余的Nox分解成N2和O2，以此计算出尾气中的Nox的含量，经过传感器自带的控制器的分析，计算，以CAN报文的形式发,送给后处理控制单元（DCU）作用：
监测排气管中NOx的ppm值，用于OBD监控，当氮氧超过允许值时，ECU限制发动机扭矩特征：
工作电压：
16-36V，额定28.5V。
平均电流：
0.6A允许的排气温度：
800输出信号：
按照SAEJ1939CAN协议。
方形后处理,圆形后处理,一汽解放青岛汽车有限公司,17,BOSCHSCR后处理系统介绍：
断水电磁阀标称电压为24V，最大工作电流0.6A流体温度-40-120，单向流动冷却液最大流量12L/min流体允许压差（kPa）;20min;250max泄漏率为在20kPa压力不小于CC/min（空气）线圈电阻为460.3，线圈电感450mH线圈温升85绝缘电阻10M产品的下限工作温度-40，下限的储存温度为-40产品的下限工作温度+70，下限的储存温度为+85产品应经受-40低温和+70高温的温度变化实验产品外壳防护等级为IP67产品应能经受50000次耐久实验,一汽解放青岛汽车有限公司,TENECOSCR后处理系统介绍：
系统组成：
由催化转化器（SCR箱）、喷射泵、喷嘴、尿素箱、后处理控制单元（独立DCU）、环境温度传感器、排气温度传感器、尿素液温度传感器及相应管路和线束组成。
18,一汽解放青岛汽车有限公司,XNOx1.0,XNOx2.0,TENECOSCR后处理系统介绍：
后处理控制单元与喷射泵系统后处理处理系统的控制单元与喷射泵系统是集成在一起的，整体模块便于系统装配与线束布置。
目前应用的是1.0系统，2.0系统为全新的ECU、泵、,喷嘴；1.5系统为1.0系统的ECU与2.0系统泵、喷嘴的结合。
16L尿素箱布置,19,35L尿素箱布置,一汽解放青岛汽车有限公司,1.0喷射泵系统,TENECOSCR后处理系统介绍：
喷射泵系统1.0系统组成：
滤清器、尿素泵、继电器、尿素压力传感器、线束集成加热件、尿素输送管路等组成尿素泵：
尿素泵为齿轮泵，工作压力5.5bar，循环压力2bar，工作温度-40702.0系统的主要升级：
1.尺寸变小，更便于装配；无刷电机，效率高，成本低；滤清外置，更换更容易；,20,一汽解放青岛汽车有限公司,TENECOSCR后处理系统介绍：
尿素喷嘴工作介质：
尿素水溶液（-1060）类型：
无空气辅助喷射冷却方式：
尿素循环冷却工作电压：
24V2.0系统的喷嘴体积与安装尺寸均变小,1.0系统,2.0系统,21,一汽解放青岛汽车有限公司玉柴三立后处理系统介绍系统组成：
由催化消声器计量喷射泵（UreaDoseSystem）添蓝罐添蓝喷嘴压缩空气滤清器后处理控制单元（DCU或ACU）催化前、后温度传感器及相应管路和线束构成。
22,一汽解放青岛汽车有限公司玉柴三立后处理系统介绍系统工作过程：
三立后处理系统采用的是压缩空气辅助喷射系统，计量喷射泵内置控制装置，可控制内部计量泵和压缩空气电磁阀按既定的程序工作。
DCU通过CAN总线与发动机ECU通讯，获得发动机的运行参数，再加上两个催化器温度信号，计算出添蓝喷射量，通过CAN总线控制计量喷射泵喷射适量的添蓝到排气管内。
压缩空气的作用是携带计量后的添蓝到喷嘴，使添蓝经喷嘴喷雾后尽可能雾化。
添蓝在排气管混合区遇高温分解成氨气（NH3），与排气充分混合后进入SCR催化消声器。
在催化消声器里，NH3和NOx反应生成氮气和水，排出到大气。
23,一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍DCUDCU主要功能计算添蓝喷射量、尿素解冻控制、催化器温度和添蓝液位液温传感器信号处理，支持OBD。
添蓝控制过程：
通过CAN总线和发动机ECU通讯，获取发动机运行状态数据，同时采集催化器前后温度信号，根据事先标定好的各种脉谱，适时计算发动机实际工作情况下SCR系统的添蓝喷射量，从而使发动机排气中的NOx成分被精确还原。
24,一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍尿素喷嘴添蓝喷嘴是一个不锈钢喷射器，安装在排气管上，重约0.06公斤。
作用：
将计量喷射泵送来的添蓝与空气混合物顺流喷入排气管，并使喷出的添蓝均匀雾化。
非电控部件，无电气接口,25,一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍计量喷射泵UDS,26,一汽解放青岛汽车有限公司,27,计量喷射泵UDS,玉柴三立后处理系统介绍,正常运行时，打开钥匙后能听到泵运转时发出的短促的声音，这是电机回到“停车”位置;当发动机起动时，泵进入“起动排空”模式，泵以最大流量将添蓝抽入，再通过回液口回到添蓝罐，这样持续进行30秒，然后内部控制器打开压缩空气电磁阀，如果压缩空气压力正常而且“起动排空”模式成功完成，计量喷射泵将进入计量喷射模式，根据DCU发出的命令控制添蓝得喷射量，如果排气温度低于200，添蓝喷射量为零，压缩空气持续喷射。
当起动钥匙关闭后，泵自动开始吹扫，压缩空气继续喷射30秒，以扫泵尽到喷嘴管路中的残液，避免因添蓝结晶而造成管路堵塞。
四个工作状态：
1、停机状态2、排空状态3、喷射状态4、吹扫状态*正常工作时计量泵依次进入各个工作状态，如计量泵完成排空后才能进去喷射状态。
一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍计量喷射泵UDS,28,一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍计量喷射泵UDS,29,一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍计量喷射泵UDS发动机起动时，泵进入“起动排空”模式，尿素溶液通过泵循环并流回到尿素罐，以便排空系统中的空气。
如果排空成功，尿素泵全速运转30S，空气电磁阀将在本阶段末工作如果排空不成功，空气电磁阀将断电，电机将再次全速运转30S，这一顺序将最多可重复20次，然后仪表显示：
添蓝流量或空气压力过低故障码。
30,一汽解放青岛汽车有限公司,玉柴三立后处理系统介绍计量喷射泵UDS1、在排空状态末，空气电磁阀打开，泵电机停止。
2、计量阶段，发动机ECU根据发动机产生的Nox和排
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