福田康明斯發(fā)動機EGR和SCR系統(tǒng)介紹

排放法規(guī)全球的汽車排放標準歐盟法規(guī)EPA美國法規(guī)滿足歐盟或美國法規(guī)均可日本標準全球排放法規(guī)的趨勢0.000.050.100.150.01.02.03.04.05.06.0NOx,g/kWhrPM,g/kWhrUSA-1998USA-2004(2002)USA-2010EuroIV-2006EuroV-2009EuroIII-2000(5.0;0.10)(5.36;0.13)(3.5;0.02)(2.7;0.13)(2.0;0.02)(0.02;0.01)USA2007(1.2;0.01)不同的技術方案NOx氮氧化合物(g/kWh)PM微粒(g/kWh)9863210107450.040.060.080.100.120.140.160.180.02NOx/PMtradeoffNOx/PM折衷微粒捕捉器DPF柴油機氧化催化器DOCEGRSCRPM-optimisedcombustion減少微粒的優(yōu)化燃燒Euro5Euro4Euro3Euro2SCR廢氣再循環(huán)排氣流程(帶

EGR)排氣門排氣歧管渦輪增壓器渦輪增壓器排氣出口至EGR閥的廢氣EGR冷卻器EGR閥EGR跨接管進氣流程(帶

EGR)至渦輪增壓器進氣口至空空中冷器的增壓后空氣空空中冷器節(jié)氣門執(zhí)行器進氣管接頭進氣加熱器進氣歧管缸蓋進氣口進氣門EGR冷卻器EGR閥EGR跨接管至進氣歧管的排氣廢氣再循環(huán)部件的冷卻空氣流量傳感器用于測量進入發(fā)動機的空氣流量ECM利用該傳感器保證合適比例的廢氣再循環(huán)進入氣缸可在INSITE內監(jiān)測該參數(shù)是一個熱線式傳感器(hot-wiresensor)空氣流經(jīng)此傳感器時，部分空氣流入傳感器內部，吹過傳感器內部一個被電加熱的導體空氣的流動可以冷卻導體，造成其電阻值變化空氣流量越大，電阻值越大。ECM電阻值的變化根據(jù)確定空氣的流量節(jié)氣門執(zhí)行器僅用于ISF2.8CM2220E發(fā)動機是一個PWM設備根據(jù)進氣量的需求，ECM通過節(jié)氣門執(zhí)行器(2)控制蝶閥的位置，改變進氣量絕不允許直接向節(jié)氣門執(zhí)行器通電的方式測試碟閥是否正常工作維修時，可以用溶劑清潔發(fā)動機節(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廢氣再循環(huán)(EGR)控制閥EGR控制閥由發(fā)動機ECM控制,接收來自ECM的5VDC電源EGR控制閥內有一根彈簧，使閥保持在關閉位置EGR控制閥內電機的動作使閥克服彈簧力打開位置傳感器用于指示位置不要施加外力來開關提升閥。不可維修。EGR控制閥總成不可解體EGR閥位置傳感器5伏電源EGR閥位置傳感器信號EGR閥位置傳感器回路EGR閥執(zhí)行器（-）EGR閥執(zhí)行器（+）傳感器電源1EGR冷卻器的清潔維修手冊：步驟011-019EGR冷卻器冷卻液可能會逐漸形成積碳或者由于其它做功氣缸的故障導致快速生成積碳?？梢允褂冒踩軇┗虻V物油清潔冷卻器內部。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冷卻器約20分鐘。從EGR冷卻器中排出大約25%的液體。在暴露的模塊表面上蓋上一個保護蓋。從一端到另一端晃動冷卻器大約30秒。排出EGR冷卻器中剩余的液體，用礦物油或溶劑進行沖洗。用壓縮空氣吹干EGR冷卻器的內側。間歇晃動，以清除EGR冷卻液內部松動的碎屑。用水沖洗冷卻器的冷卻液側以降低溶劑或清潔劑進入冷卻液的可能。EGR冷卻器的泄漏測試步驟011-019

EGR冷卻器斷開冷卻器冷卻液進口或出口接頭和EGR閥冷卻液管接頭的其中一個。在斷開的冷卻液管上連接并固定一根調壓空氣供應軟管。將EGR冷卻器放入已經(jīng)加熱至60°C[140°F]的水箱中。EGR冷卻器必須完全浸入水中。施加245kpa[35psi]的氣壓。檢查有無氣泡從冷卻器冒出。在水中觀察冷卻器至少2分鐘。核實氣泡不是由于管接頭松動或殘留的空氣造成的。如果EGR冷卻器泄漏，必須更換。柴油機氧化催化器維修手冊

011-049：后處理系統(tǒng)柴油機氧化催化器(DOC)所有帶有EGR的發(fā)動機都配備了該催化器利用發(fā)動機廢氣的熱量來氧化碳氫化合物以降低排放被動式后處理裝置氧化催化器總成包括：渦輪增壓器排氣口接頭催化器體出口變徑接頭和

V形卡箍ISF2.8CM2220AN發(fā)動機

ISF3.8CM2220AN發(fā)動機

選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)概述什么是選擇性催化還原(SCR)？選擇性催化還原是處理柴油發(fā)動機排氣中氮氧化合物(NOx)的一種方法Selective–只處理發(fā)動機排氣中的特定成分Catalytic–需要催化劑參與化學反應。催化劑需要發(fā)動機排氣的加熱Reduction–化學反應的結果，減少了發(fā)動機排氣中的特定成分，使排放達到法規(guī)的要求這個反應涉及向排氣中噴入尿素(一種易于分解為氨的氮化合物)氨與NOx在一個催化器里發(fā)生反應，產生無害的氮氣(N2)和水(H2O)柴油機排氣處理液DEFDieselExhaustFluid其他名稱：AdBlue(添藍)Urea(尿素)尿素溶液試劑(反應劑)柴油機排氣處理液DEF是一種高純度的、濃度為32.5%(按重量)的液態(tài)尿素溶液高溫的尿素熔液直接從工廠輸送，并用軟化水稀釋非危險品/透明液體弱氨味泄漏容易發(fā)現(xiàn)–水蒸發(fā)后留下白色尿素晶體冰點為-11oCDEF存放和處理建議為了維持保存期限，建議存放溫度低于30oC建議存放溫度高于-11oC，以防凍結車輛上的尿素最高存放溫度不得超過50oCDEF存放和處理總結暴露于高溫以及日光一定程度下，DEF將會變質所述的保存期限基于連續(xù)暴露于高溫和日光下連續(xù)暴露是不太可能的。關于“保存期限”的問題已經(jīng)說得過于嚴重了DEF質量標準API(美國石油協(xié)會)提交申請的DEF產品標志歐洲使用的德國標準DIN70070/

70071被四個新的ISO標準取代ISO22241-1質量要求ISO22241-2測試方法ISO22241-3ISO22241-4請參考適當?shù)摹队脩羰謨浴坊颉恫僮骱途S護保養(yǎng)手冊》中的第V節(jié)了解DEF技術要求請參考公告號為4021566的《康明斯選擇性催化還原系統(tǒng)》中的DEF技術規(guī)范。DEF維修工具EPA2010認證工具包中稱為折射儀的一種維修工具折射儀用于測量DEF中尿素的濃度可以為DEF質量檢查提供一種簡單快速的方法康明斯零件號：4919554DEF的健康和安全柴油機排氣處理液可能刺激鼻子、咽喉和上呼吸道長時間接觸刺激皮膚可能刺激眼睛如有吞咽，可能有害（刺激口、咽喉和胃部）吸入癥狀有疼痛、頭痛、惡心、嘔吐、頭昏、嗜睡及其他中樞神精系統(tǒng)影響請佩戴手套和護目鏡！SCR系統(tǒng)布局尿素罐渦輪增壓器排氣DEF噴射閥進口排溫傳感器分解管NOx傳感器N2+H2O罐內DEF溫度/液位J1939通信壓力信號換向閥出口排溫傳感器SCR磚DEF噴射單元尿素罐加熱控制閥泵控制/溫度信號泵加熱控制電源鑰匙開關電源無開關蓄電池電源負極接地3根尿素管加熱控制DEF壓力管(900kPa)DEF回流管DEF供應管噴嘴控制排氣處理器發(fā)動機ECMDEF控制器(DCU)柴油機排氣處理液控制器柴油機排氣處理液噴射單元分解管柴油機排氣處理液噴射閥排氣催化器總成消聲器催化器磚傳感器進口排氣溫度傳感器出口排氣溫度傳感器尿素罐液位(OEM)尿素罐溫度(OEM)NOx傳感器其他供應管/回流管系統(tǒng)加熱(水或12/24VDC)系統(tǒng)部件AftertreatmentDEFController(博世簡稱：DCU)該控制器的作用于發(fā)動機ECM相似，但主要是控制DEF加入率在監(jiān)測環(huán)境狀況同時，控制DEF噴射單元和DEF噴射閥進行預注、加料和排空，加料時根據(jù)要求精確控制DEF的噴射量DEF控制器也控制SCR系統(tǒng)的加熱DEF控制器檢測到的所有故障都通過J1939數(shù)據(jù)通信線與ECM通信電氣接口為86針和53針接頭蓄電池沒有斷開時，不要拔下DEF控制器的接頭柴油機排氣處理液(DEF)控制器柴油機排氣處理液(DEF)噴射單元AftertreatmentDEFDosingUnitDEF噴射單元是SCR系統(tǒng)的泵送設備DEF噴射單元通過進口端口吸出DEF，加壓，經(jīng)過內部的濾清器過濾后，通過出口端口進入DEF壓力管、噴射閥所有未經(jīng)使用的尿素都經(jīng)過回流端口返回尿素罐DEF噴射單元的主要部件包括：DEF噴射單元濾清器（內部）和蓋電氣接頭進口端口回流端口出口端口DEF噴射單元需要進行定期保養(yǎng)。請參考正在維修的發(fā)動機的《操作和維護保養(yǎng)手冊》或《用戶手冊》了解維護保養(yǎng)規(guī)程后處理DEF噴射單元的維護維修方便性受限進口濾清器（濾網(wǎng)）不要壓力/蒸汽清洗不要在連接蓄電池后拔下接頭不要嘗試打開殼體DEF噴射單元的濾清器過濾進入DEF噴射單元的DEF，以防DEF噴射單元或噴射閥堵塞拆卸后，安裝DEF噴射單元濾清器蓋時，要確保O形圈就位安裝過程中，在O形圈上只能使用水作為潤滑劑幫助安裝，不可涂抹機油DEF噴射單元的加熱膜片泵和換向閥（殼體中采用新方位，接口經(jīng)過改進）壓力傳感器(新位置位于濾清器清潔側)電加熱器主濾清器（新濾清器濾芯的尺寸減?。┘傻碾娐钒?取代了線束)換向閥實現(xiàn)單向泵的排空電流消耗：3A@16V，-15oC正常運行排空罐罐柴油機排氣處理液(DEF)噴射閥根據(jù)需要，把DEF噴入排氣氣流由DEF控制器脈寬調制信號驅動安裝在分解管上安裝角度和位置至關重要通過發(fā)動機冷卻液加熱和冷卻小心處理DEF噴射閥DEF噴射閥由DEF控制器控制，從而向排氣中噴射正確數(shù)量的DEFDEF噴射閥由發(fā)動機冷卻液提供冷卻冷卻液接口電氣接頭安裝點密封墊隔熱罩7.89mm,SAEJ2044快接接頭9.49mm,SAEJ2044快接接頭DEF接頭后處理分解管DEF噴射閥安裝在分解管上分解管含有一個擴散器，它幫助DEF噴霧均勻分配在排氣氣流中以便將尿素轉化為氨DEF噴射閥安裝法蘭DEF擴散器排氣處理器總成(EGP)ExhaustGasProcessor有時被稱為：后處理裝置總成(AftertreatmentAssembly)，或排氣催化器包括：擴散區(qū)催化器磚：多孔陶瓷上特殊金屬的涂層進口與出口排氣溫度傳感器、NOx傳感器的安裝凸臺小心處理–催化器磚由陶瓷制成進、出口排氣溫度傳感器熱敏電阻式在某些國家和地區(qū)為滿足EOBD的要求，線束接頭可能不同分別安裝在排氣處理器的進口和出口處這些傳感器檢測進入和排出排氣處理器的排氣溫度DEF噴射量與排氣處理器兩側溫差有重要關系氮氧化合物(NOx)傳感器讀取排氣尾管NOx排放自診斷智能裝置NOx處理器的安裝至關重要不可維修不可以重新編程不得進行高壓清洗NOx傳感器工作原理在一個有允許發(fā)動機排氣進入的孔的金屬罐內，二氧化鋯室被加熱到600oC當電流施加到室壁的兩側時，二氧化鋯結晶室可將氧氣泵過室壁有兩個室腔：第一個室腔用于除去發(fā)動機排氣中存在的氧氣然后，除去氧氣的排氣進入第二個室腔，該室腔的白金涂層在600oC條件下可將NO和NO2

分解成氮氣(N2)和氧氣(O2)第二個室腔在泵出氧氣時，對泵出的氧氣量進行測量如果不存在O2，也就不存在NOx廢氣白金涂層將NO和NO2分解成N2和O2二氧化鋯ZrO2導線兩端的電壓使得二氧化鋯結晶將氧氣泵出腔室裝有NOx和排溫傳感器的催化器氮氧化物(NOx)傳感器出口排氣溫度傳感器進口排氣溫度傳感器后處理尿素罐后處理尿素罐設計用來存放柴油機排氣處理液(DEF)，并向DEF控制器報告尿素罐內DEF液位和溫度如果罐內DEF液位太低，將會出現(xiàn)故障代碼，發(fā)動機降功率運行。請參考OEM維修手冊如果罐中充滿了錯誤的液體(DEF以外的任何液體)，SCR系統(tǒng)將無法正常工作。隨后會出現(xiàn)現(xiàn)行故障代碼，發(fā)動機降功率運行后處理尿素罐的尺寸和形狀各異。有關更多詳情，請參考OEM維修手冊后處理尿素管后處理尿素管在后處理尿素罐、DEF噴射單元和DEF噴射閥之間輸送柴油機排氣處理液(DEF)在預注或加料狀態(tài)下，管路中充滿DEF；在排空狀態(tài)下DEF將被清除，以防管路凍結由OEM提供后處理尿素管接頭、長度和設計將隨車輛制造商的不同而異請參考車輛制造商的車主手冊以了解更多詳情。后處理尿素管續(xù)后處理尿素管集成了電加熱元件環(huán)境空氣溫度值(渦輪增壓器壓縮機進口溫度傳感器)用于確定尿素罐和管路是否需要解凍或保持在更高的溫度尿素管加熱器繼電器用于控制加熱尿素管加熱器回路線可使DEF控制器對是否加熱進行監(jiān)測后處理系統(tǒng)的加熱DEF噴射閥尿素罐尿素罐加熱器控制閥壓力管吸液管換向閥泵濾清器壓力傳感器節(jié)流孔回流管DEF液位溫度傳感器尿素罐加熱器控制閥加熱狀態(tài)柴油機排氣處理液(DEF)在

-11oC時凍結如果駕駛員在寒冷氣候下起動發(fā)動機，加料加熱狀態(tài)將會啟動如果環(huán)境空氣溫度(渦輪增壓器壓縮機進口溫度傳感器)低于-4oC，DEF控制器將命令SCR系統(tǒng)進入加熱狀態(tài)，使DEF解凍后處理DEF噴射單元將會接通內部加熱器，對可能存留在其內部的剩余DEF進行解凍電加熱式尿素管也將收到指令而接通如果尿素罐溫度跌至-5oC以下時，DEF控制器將會指令尿素罐加熱器控制閥開啟發(fā)動機冷卻液將會流過尿素罐，對凍結的DEF進行解凍直到每個部件都完全解凍后，SCR系統(tǒng)才會預注在系統(tǒng)預注后，如果環(huán)境溫度依然寒冷，DEF控制器將會使SCR系統(tǒng)保持加熱狀態(tài)，以防止SCR系統(tǒng)再次凍結此狀態(tài)時，將會循環(huán)接通和斷開尿素管、尿素罐和DEF噴射單元的加熱康明斯供應：DEF控制器DEF噴射單元DEF噴射閥排氣處理器(EGP)分解管進口與出口排氣溫度傳感器NOx傳感器OEM供應：尿素罐尿素供應/回流管/壓力管加熱器繼電器或發(fā)動機冷卻液控制閥OEM導線線束尿素罐液位/溫度傳感器康明斯與OEM的責任對比SCR系統(tǒng)的工作過程SCR系統(tǒng)由多個部件組成，但是僅需極少的服務或驅動程序干預SCR系統(tǒng)的工作過程由三部分組成：預注加料排空預注狀態(tài)當SCR系統(tǒng)達到規(guī)定溫度時，開始預注。DEF噴射單元內的泵運轉，從尿素罐中抽出DEF，并將尿素輸送至DEF噴射閥。同時DEF噴射閥進行開關動作以清除系統(tǒng)中的空氣DEF噴射閥關閉、泵持續(xù)運轉，系統(tǒng)建立壓力壓力建立后，DEF噴射閥開啟一段時間，完全清除管路中的氣泡后，后處理系統(tǒng)就準備好可以進行加料了預注狀態(tài)pONOPENOFF尿素噴嘴尿素泵OFFOFF加料狀態(tài)當滿足加料所需的條件后，發(fā)動機ECM發(fā)出命令，DEF控制器控制DEF噴射閥開啟并向排氣氣流中噴射DEF只要加料系統(tǒng)處于加料狀態(tài)，無論DEF噴射閥是否噴射，DEF噴射單元都會連續(xù)運轉，以保持合適的DEF壓力DEF噴射速率取決于車輛的負荷率在車輛的正常行駛中，多數(shù)情況下，DEF噴射率不一定是恒定的DEF噴射閥是以脈沖形式向排氣氣流噴入指定數(shù)量的尿素。所有未經(jīng)DEF噴射閥使用的DEF都將返回尿素罐然后，DEF分解，在催化劑作用下，與排氣中的氮氧化合物發(fā)生化學反應以凈化排氣加料所需條件排氣處理器進口和出口處排溫均超過200oC沒有現(xiàn)行的與SCR系統(tǒng)相關的故障代碼尿素罐液位高于6%尿素罐內DEF溫度高于

-3oC康明斯NOx標定加料狀態(tài)pONOFF尿素噴嘴尿素泵排空狀態(tài)當駕駛員斷開鑰匙開關后，SCR系統(tǒng)需要經(jīng)過排空過程后才能自動關閉，以防止柴油機排氣處理液(DEF)留在系統(tǒng)中，避免在寒冷氣候下的凍結排空狀態(tài)時，可以聽到DEF噴射單元內換向閥動作的卡嗒聲和泵運轉的聲音DEF噴射單元將會改變換向閥位置，從而改變DEF的流動方向DEF噴射單元將會抽出DEF噴射閥和壓力管中的所有DEF，并將進液管和回流管中的DEF一起，送回尿素罐在此過程中，DEF噴射閥將開啟，消除管路中產生的真空以使排空更徹底完成凈化后，系統(tǒng)的大部分部件中都將沒有任何剩余尿素如果在完成排空前，DEF控制器的無開關電源因為蓄電池斷開或其他原因斷開，ECM將會記錄一個故障代碼可以在INSITE軟件中讀取“不完全排空計次”。排空狀態(tài)pONON尿素噴嘴尿素泵OPEN系統(tǒng)安裝注意事項系統(tǒng)安裝注意事項服務后，注意保持此“虹吸區(qū)”防止水分蒸發(fā)后尿素結晶對DEF噴射閥造成的損壞分解管的安裝應使DEF噴射閥安裝在+45o~+85o，或-45o~-85o區(qū)域內避免DEF噴射閥溫度過高避免分解管內尿素結晶或堆積-85o-45