EGR與SCR系統(tǒng)簡(jiǎn)介-課件

EGR與SCR后處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介BeijingChinaContainsconfidentialproprietaryandtradesecretsinformationofCNHIndustrial.Anyuseofthisworkwithoutexpresswrittenconsentisstrictlyprohibited.EGR與SCR后處理系統(tǒng)簡(jiǎn)介BeijingChinaCon什么是NOX柴油機(jī)主要污染物2包括NO和NO2NO－無色氣體NO2－黃褐色氣體由氮?dú)馀c氧氣在一定條件下反應(yīng)生成(例如燃燒)。產(chǎn)生條件：高溫富氧足夠的反應(yīng)時(shí)間主要產(chǎn)生于柴油機(jī)高負(fù)荷工況在陽(yáng)光下與碳?xì)浠衔锓磻?yīng)形成構(gòu)成光化學(xué)煙霧最直接的方式是降低缸內(nèi)燃燒溫度什么是NOX柴油機(jī)主要污染物2包括NO和NO2什么是PM柴油機(jī)主要污染物3排氣經(jīng)稀釋后通過過濾器所收集到的所有沉積物。主要成分包括碳顆粒,燃油與機(jī)油中的重碳?xì)?硫酸鹽,硝酸鹽及灰分產(chǎn)生條件低溫缺氧燃燒不完全主要發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷，冷啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)柴油機(jī)產(chǎn)生的顆粒物都是PM2.5最直接的方式是提高噴射壓力和提高缸內(nèi)溫度來控制PM的排放量什么是PM柴油機(jī)主要污染物3排氣經(jīng)稀釋后通過過濾器所收集到的PM顆粒物的危害柴油機(jī)主要污染物411μm及以上顆粒不會(huì)進(jìn)入人體7-11μm顆粒只能進(jìn)入鼻腔4.7-7μm顆粒可到達(dá)咽部3.3-4.7μm顆?？蛇M(jìn)入氣管及淺層支氣管2.1-3.3μm顆?？蛇M(jìn)入深層支氣管1.1-2.1μm顆?？蛇_(dá)到支氣管末梢0.65-1.1μm顆粒可進(jìn)入細(xì)支氣管0.43-0.65μm顆?？蛇M(jìn)入肺泡PM顆粒物的危害柴油機(jī)主要污染物45全球主要的排放法規(guī)歐盟法規(guī)EPA美國(guó)法規(guī)滿足歐盟或美國(guó)法規(guī)均可日本標(biāo)準(zhǔn)5全球主要的排放法規(guī)歐盟法規(guī)6全球排放法規(guī)趨勢(shì)

6全球排放法規(guī)趨勢(shì)

7為滿足歐IV,V,VI，目前采用的技術(shù)手段

NOx氮氧化合物(g/kWh)PM微粒(g/kWh)98632107450.040.060.080.100.120.140.160.02微粒捕捉器DPF柴油機(jī)氧化催化器DOCEGRSCRPM-optimisedcombustion減少微粒的優(yōu)化燃燒Euro5Euro4Euro3Euro2SCR7為滿足歐IV,V,VI，目前采用的技術(shù)手段

NOx氮氧EGR系統(tǒng)SCR系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)8EGR系統(tǒng)89原理及組成部件EGR系統(tǒng)空空中冷器節(jié)氣門空氣流量傳感器進(jìn)氣歧管溫度/壓力傳感器EGR閥EGR冷卻器柴油機(jī)催化氧化器DOC+顆粒捕捉器DPF渦輪增壓器進(jìn)氣歧管溫度壓力傳感器測(cè)量進(jìn)入氣缸的混合氣總量空氣流量傳感器測(cè)量進(jìn)入氣缸的新鮮空氣總量節(jié)氣門在某些工況下降低進(jìn)氣歧管壓力，使再循環(huán)廢氣可以流入空氣濾清器以上圖片僅供參考9原理及組成部件EGR系統(tǒng)空空中冷器節(jié)氣門空氣流量進(jìn)氣歧管溫10部件組成-空氣流量傳感器EGR系統(tǒng)用于測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的空氣流量

發(fā)動(dòng)機(jī)電腦利用該傳感器保證合適比例的廢氣再循環(huán)進(jìn)入氣缸常見形式是一個(gè)熱線式傳感器(hot-wiresensor)

空氣流經(jīng)此傳感器時(shí)，部分空氣流入傳感器內(nèi)部，吹過傳感器內(nèi)部一個(gè)被電加熱的導(dǎo)體空氣的流動(dòng)可以冷卻導(dǎo)體，造成其電阻值變化空氣流量越大，電阻值變化越大。

發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)電阻值的變化根據(jù)確定空氣的流量該傳感器出廠時(shí)與氣管配套，不可隨意互換以上圖片僅供參考10部件組成-空氣流量傳感器EGR系統(tǒng)用于測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽11部件組成-節(jié)氣門執(zhí)行器EGR系統(tǒng)

常見多為PWM調(diào)制脈寬信號(hào)控制根據(jù)進(jìn)氣量的需求，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)進(jìn)氣的要求，通過節(jié)氣門執(zhí)行器(2)控制蝶閥的位置絕不允許直接向節(jié)氣門執(zhí)行器通電的方式測(cè)試碟閥是否正常工作維修時(shí)，可以用溶劑清潔發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門執(zhí)行器，然后用壓縮空氣吹干。但不要將其浸入溶劑中

如果配備了VGT增壓器，節(jié)氣門執(zhí)行器就會(huì)被取消以上圖片僅供參考11部件組成-節(jié)氣門執(zhí)行器EGR系統(tǒng) 常見多為PWM調(diào)制脈12部件組成-EGR控制閥EGR系統(tǒng)常見的EGR控制閥由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦控制,接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的直流電源常見的EGR控制閥內(nèi)為常閉閥常見的EGR控制閥使用內(nèi)部電機(jī)，克服彈簧力打開常見的EGR控制閥內(nèi)部有位置傳感器用于指示位置不要施加外力來開關(guān)提升閥。不可維修。EGR控制閥總成不可解體以上圖片僅供參考12部件組成-EGR控制閥EGR系統(tǒng)常見的EGR控制閥由發(fā)13部件組成-冷卻器的清洗EGR系統(tǒng)注意：以下步驟僅作參考，具體請(qǐng)參考廠家的維修手冊(cè)

冷卻液可能會(huì)逐漸形成積碳或者由于其它做功氣缸的故障導(dǎo)致快速生成積碳可以使用安全溶劑或礦物油清潔冷卻器內(nèi)部徹底加滿EGR冷卻器模塊總成將暴露的模塊表面朝上放置，浸泡EGR冷卻器一段時(shí)間排出EGR冷卻器中的液體，用礦物油或溶劑進(jìn)行沖洗用壓縮空氣吹干EGR冷卻器的內(nèi)側(cè)。間歇晃動(dòng)，以清除EGR冷卻液內(nèi)部松動(dòng)的碎屑用水沖洗冷卻器的冷卻液側(cè)以降低溶劑或清潔劑進(jìn)入冷卻液的可能以上圖片僅供參考13部件組成-冷卻器的清洗EGR系統(tǒng)注意：以下步驟僅作參考14部件組成-EGR冷卻器的檢查EGR系統(tǒng)注意：以下步驟僅作參考，具體請(qǐng)參考廠家的維修手冊(cè)

斷開冷卻器冷卻液進(jìn)口或出口接頭和EGR閥冷卻液管接頭的其中一個(gè)在斷開的冷卻液管上連接并固定一根調(diào)壓空氣供應(yīng)軟管將EGR冷卻器放入熱水箱中EGR冷卻器必須完全浸入水中施加一定的的氣壓檢查有無氣泡從冷卻器冒出核實(shí)氣泡不是由于管接頭松動(dòng)或殘留的空氣造成的如果EGR冷卻器泄漏，必須更換以上圖片僅供參考14部件組成-EGR冷卻器的檢查EGR系統(tǒng)注意：以下步驟僅15部件組成-DOC氧化催化轉(zhuǎn)換器EGR系統(tǒng)氧化催化轉(zhuǎn)化器可以降低碳?xì)?、一氧化碳以及部分微粒氧催化轉(zhuǎn)化器是一個(gè)圓筒形的陶瓷載體，中間有許多細(xì)長(zhǎng)的通道，可以大大增加陶瓷載體內(nèi)部的表面積活性催化材料是用真空金屬化的方法加到陶瓷表面的，有害物質(zhì)與催化材料接觸時(shí)就會(huì)被轉(zhuǎn)化利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量加熱陶瓷體表面的催化劑到足夠溫度,有效降低尾氣中可分解有機(jī)顆粒

>90%未燃燒或部分燃燒的HC被轉(zhuǎn)化成水蒸氣和CO2，有害的CO被轉(zhuǎn)化成CO2.DieselOxidationCatalyst氧化催化轉(zhuǎn)化器15部件組成-DOC氧化催化轉(zhuǎn)換器EGR系統(tǒng)氧化催化轉(zhuǎn)化器16部件組成-DOC的檢查EGR系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，DOC設(shè)備仍然會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持高溫如果從渦輪增壓器出口到DOC設(shè)備，能夠看到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油或燃油的痕跡，則必須更換后處理柴油氧化催化器通過檢查，如果堵塞(1)的單元少于50%，則后處理柴油氧化催化器能夠繼續(xù)使用。如果超過50%的單元依然堵塞(2)，則更換后處理柴油氧化催化器注:

使用高硫燃油可以產(chǎn)生硫酸鹽顆粒而堵塞單元16部件組成-DOC的檢查EGR系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，DOC設(shè)備17部件組成-DPF顆粒捕捉器EGR系統(tǒng)柴油的不完全燃燒將產(chǎn)生一種物質(zhì)：碳煙。蜂窩狀陶瓷壁從尾氣中捕獲碳煙和其他灰份在DPF中把收集來的碳煙進(jìn)行氧化的過程叫做－－再生Regeneration以上圖片僅供參考碳煙灰分17部件組成-DPF顆粒捕捉器EGR系統(tǒng)柴油的不完全燃燒將產(chǎn)常見故障EGR系統(tǒng)

18過多的碳煙被過濾在DPF表面上導(dǎo)致排氣背壓過高由于DOC為整體設(shè)備，從外觀無法看出任何問題，只能對(duì)其進(jìn)行打散

某些特定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，會(huì)導(dǎo)致DOC內(nèi)部的催化器元件高溫熔化常見故障EGR系統(tǒng) 18過多的碳煙被過濾在DPF表面上導(dǎo)致排EGR系統(tǒng)SCR系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)19EGR系統(tǒng)1920選擇性催化還原系統(tǒng)的原理SCR系統(tǒng)SCR系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氮氧化合物(NOx)轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退＿@個(gè)反應(yīng)需要向排氣中噴入柴油機(jī)排氣處理液(一種易于分解為氨的氮化合物)排氣處理液由精確的加料裝置噴射到催化器上游的排氣中。噴射的尿素溶液數(shù)量由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦進(jìn)行控制。氨與NOx在一個(gè)催化器里發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生無害的氮?dú)?N2)和水(H2O)123噴射尿素溶液(NH2)2CO分解過程尿素和水受熱分解為氨(NH3)NOx的催化反應(yīng)NO和NO2與氨在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，生成N2

和水蒸氣4氨泄露未與NOx反應(yīng)的微量氨被分解為N2尿素噴嘴SCR催化器氨泄露催化器20選擇性催化還原系統(tǒng)的原理SCR系統(tǒng)SCR系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)排21組成部件SCR系統(tǒng)

21組成部件SCR系統(tǒng) 組成部件SCR系統(tǒng)22催化出口溫度尿素罐EDC尿素泵尿素罐液位和溫度傳感器NOx傳感器SCR催化裝置濕度傳感器尿素溫度傳感器尿素壓力傳感器尿素控制電腦催化入口溫度通過CAN尿素噴嘴混合器組成部件SCR系統(tǒng)22催化出口溫度尿素罐EDC尿素泵尿素罐液23組成部件-續(xù)SCR系統(tǒng)

尿素控制電腦尿素泵尿素噴嘴排氣催化器總成

消聲器催化器磚傳感器進(jìn)口排氣溫度傳感器出口排氣溫度傳感器尿素罐液位尿素罐溫度NOx傳感器其他

供應(yīng)管/回流管系統(tǒng)加熱(水或12/24VDC)以上圖片僅供參考23組成部件-續(xù)SCR系統(tǒng) 尿素控制電腦以上圖片僅供參考尿素是在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品及化妝品中廣泛采用的原料，而且非常安全排氣處理液是什么樣的32.5%的尿素水溶液無毒、無污染、無爆炸性、不易燃清澈的液體可能有輕微的氨氣味泄漏出來的DEF很容易因?yàn)樗终舭l(fā)而變成白色的DEF結(jié)晶在-11°C時(shí)開始結(jié)冰24組成部件-尿素SCR系統(tǒng)以上圖片僅供參考尿素是在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品及化妝品中廣泛采用的原料，而且非常安25組成部件-尿素溶液的儲(chǔ)存SCR系統(tǒng)

以下內(nèi)容根據(jù)ISO

22241-1至22241-4條款得出，詳情請(qǐng)參考廠家的手冊(cè)建議存放溫度低于30oC，高于-11oC。高溫可能導(dǎo)致DEF中的水蒸發(fā)使溶液的濃度提高在車輛上最高存放溫度不得超過50oC。不推薦在車輛上儲(chǔ)存超過6個(gè)月以下狀態(tài)是長(zhǎng)期保存尿素溶液的理想環(huán)境，至少可被保存18個(gè)月：儲(chǔ)存溫度在-5~25oC之間儲(chǔ)存在密封的容器里，避免被污染避免直接的日光照射環(huán)境溫度每增加5oC，降低壽命6個(gè)月(例如30

oC時(shí)，保質(zhì)期為12個(gè)月；35

oC時(shí)保質(zhì)期為6個(gè)月)25組成部件-尿素溶液的儲(chǔ)存SCR系統(tǒng) 以下內(nèi)容根據(jù)ISO26組成部件-尿素溶液的處理SCR系統(tǒng)接觸尿素溶液是無害的。但與以下物質(zhì)長(zhǎng)期接觸時(shí)，會(huì)起化學(xué)反應(yīng)造成腐蝕：碳鋼、鑄鐵，以及鍍鋅鋼板銅、銅合金、鋅和鉛含鉛、銀、鋅或銅的固體鋁和鋁合金鎂和鎂合金鍍鉻的塑料或金屬如果與以上提到的物品接觸，必須立即擦干凈在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、分配尿素溶液時(shí)，使用的任何容器、漏斗等，使用前必須用干凈的蒸餾水洗干凈、除去污物26組成部件-尿素溶液的處理SCR系統(tǒng)接觸尿素溶液是無害的。27組成部件-尿素溶液的現(xiàn)場(chǎng)檢查SCR系統(tǒng)

可以使用折射計(jì)，測(cè)量尿素溶液的濃度27組成部件-尿素溶液的現(xiàn)場(chǎng)檢查SCR系統(tǒng) 可以使用折射計(jì)，28組成部件-尿素罐SCR系統(tǒng)尿素罐應(yīng)保持清潔，尤其是加注口尿素罐內(nèi)應(yīng)帶有液位傳感器和溫度傳感器尿素罐應(yīng)能被加熱，避免尿素結(jié)晶更換尿素罐時(shí)，應(yīng)更換相同零件號(hào)的產(chǎn)品28組成部件-尿素罐SCR系統(tǒng)尿素罐應(yīng)保持清潔，尤其是加注口29組成部件-尿素控制電腦DCUSCR系統(tǒng)尿素控制電腦DCU。通過CAN線與發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，對(duì)排氣處理各執(zhí)行元件進(jìn)行控制

控制尿素泵的加壓和卸壓控制尿素噴嘴的噴射量及噴射時(shí)刻控制整個(gè)系統(tǒng)的預(yù)注及排空控制整個(gè)系統(tǒng)的加熱與解凍對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自診斷控制并將故障碼發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制電腦29組成部件-尿素控制電腦DCUSCR系統(tǒng)尿素控制電腦DC30組成部件-尿素泵SCR系統(tǒng)尿素泵是在DCU控制下的泵送設(shè)備，它能夠給系統(tǒng)提供規(guī)定的壓力自行保持及穩(wěn)定系統(tǒng)的壓力內(nèi)有溫度傳感器感知內(nèi)部溫度內(nèi)部加熱電路在寒冷的條件下可對(duì)內(nèi)部元件加熱壓力的產(chǎn)生是由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)膜片泵建立的價(jià)值比較高1.尿素溶液至儲(chǔ)罐返回管路系統(tǒng)2.從定量供給單元來尿素溶液返回管路系統(tǒng)3.尿素溶液出口4.尿素溶液入口5.電氣連接插頭6.DCU系統(tǒng)連接器7.濾清器8.預(yù)過濾器

30組成部件-尿素泵SCR系統(tǒng)尿素泵是在DCU控制下的泵送設(shè)31組成部件-尿素噴嘴SCR系統(tǒng)在尿素控制器的控制下，向排氣中噴射尿素溶液噴嘴對(duì)尿素溶液進(jìn)行初級(jí)霧化安裝在分解管上

安裝角度和位置至關(guān)重要

分解管對(duì)尿素溶液進(jìn)行二次霧化通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液冷卻31組成部件-尿素噴嘴SCR系統(tǒng)在尿素控制器的控制下，向排氣32組成部件-EGP催化器SCR系統(tǒng)氣體入口入口氣體溫度

傳感器出口氣體溫度傳感器氣體出口32組成部件-EGP催化器SCR系統(tǒng)氣體入口入口氣體溫度

33組成部件-EGP催化器續(xù)SCR系統(tǒng)包括：擴(kuò)散區(qū)：讓尿素溶液中的NH3充分?jǐn)U散催化器磚：多孔陶瓷上特殊金屬的涂層進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化催化磚包括SCR磚和NH3泄露轉(zhuǎn)化磚消聲部分進(jìn)口與出口排氣溫度傳感器、NOx傳感器的安裝凸臺(tái)1234124333組成部件-EGP催化器續(xù)SCR系統(tǒng)包括：123412434組成部件-催化器磚SCR系統(tǒng)小心處理–催化器磚由陶瓷制成催化器陶瓷載體涂層涂層有毒！五氧化二釩 -V2O5三氧化鎢 -WO3二氧化鈦 -TO2氨(由尿素轉(zhuǎn)化而來)-NH334組成部件-催化器磚SCR系統(tǒng)小心處理–催化器磚由陶瓷制成35組成部件-Nox傳感器SCR系統(tǒng)系統(tǒng)接口CAN總線催化出口傳感器氮氧化物傳感器總成是由傳感器和轉(zhuǎn)換模塊組成。電化學(xué)反應(yīng)的傳感器將NOx的含量變?yōu)槟M的信號(hào)傳給模塊，模塊將信號(hào)直接變?yōu)橥ㄐ判盘?hào)發(fā)到CAN總線上。NOX傳感器是一個(gè)整體，不可單獨(dú)更換零件不可維修不可以重新編程用水沖洗會(huì)造成傳感器損壞35組成部件-Nox傳感器SCR系統(tǒng)系統(tǒng)接口CAN總線催化出36組成部件-Nox傳感器續(xù)SCR系統(tǒng)傳感器上的透氣膜片和透氣孔傳感器接頭內(nèi)部的壓力平衡孔，嚴(yán)禁用水沖洗36組成部件-Nox傳感器續(xù)SCR系統(tǒng)傳感器上的透氣膜片和透37組成部件-Nox傳感器續(xù)SCR系統(tǒng)防水透氣材料控制電腦安裝時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離排氣高溫部件，選取震動(dòng)較小的區(qū)域37組成部件-Nox傳感器續(xù)SCR系統(tǒng)防水透氣材料控制電腦安38組成部件-進(jìn)排氣溫度傳感器SCR系統(tǒng)在EGP上有兩個(gè)溫度傳感器。分別安裝在排氣處理器的進(jìn)口和出口處，檢測(cè)進(jìn)入和排出排氣處理器的排氣溫度尿素的噴射量與排氣處理器兩側(cè)溫差有重要關(guān)系為了避免插接錯(cuò)誤，兩個(gè)傳感器用顏色區(qū)分38組成部件-進(jìn)排氣溫度傳感器SCR系統(tǒng)在EGP上有兩個(gè)溫39常見故障SCR系統(tǒng)上圖：正常的排氣管上圖：被堵塞的排氣管低負(fù)荷或不適當(dāng)?shù)陌惭b產(chǎn)生氰尿酸