国四五SCR系统模块与工作原理
现在为大家介绍SCR系统模块与工作原理。在介绍工作原理之前，可能很多人会问：SCR究竟是什么呢？SCR是S...
现在为大家介绍SCR系统模块与工作原理。在介绍工作原理之前，可能很多人会问：SCR究竟是什么呢？
SCR是Selective（选择性）、Catalytic（催化）、Reduction（还原）的英文缩写。该技术被广泛应用于柴油机尾气后处理，通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒PM的产生，而后在机外处理富氧条件下形成的氮氧化物，即使用车用尿素对氮氧化物（NOx）进行选择性催化还原，从而达到既节能、又减排的目的。
什么是车用尿素？
—是浓度为32.5%的尿素水溶液
—是无毒、无污染、无爆炸性、不易燃、清澈的液体
—可能有轻微的氨气味
—存储时间通常为6-12个月
使用不规范的尿素溶液会对后处理带来的影响
—尿素喷嘴堵塞
—尿素泵结晶
将给您带来什么影响
—尿素喷射阻力加大，降低尿素泵寿命，保养维护费用将大幅增加；
—排放无法达标，引起发动机降功率，出现发动机无力现象，影响运输效率
SCR系统模块
主要涉及喷射控制器（DCU）、计量喷射泵、尿素喷嘴、尿素罐、催化消声器、 氮氧传感器等模块。
喷射控制器（DCU）
喷射控制器（DCU）是后处理喷射系统的控制单元，是SCR系统的核心部件，它可以采集发动机的转速、扭矩、排气管温度信号、氮氧传感器信号等，并根据这些信号及程序控制计量喷射泵的瞬时喷射量，引导计量喷射泵定量吸取尿素和喷射尿素。
计量喷射泵
计量喷射泵又称为尿素泵或尿素溶液供给泵，它用于计量并供给尿素溶液，利用整车提供的压缩空气将已计量好的尿素溶液输送至喷嘴并雾化。
尿素喷嘴
尿素喷嘴是将尿素溶液及压缩空气的混合物喷射到排气管内并形成雾化的装置，使尿素溶液在高压气体带动下，沿发动机排气管径向喷射并雾化。
尿素罐
尿素罐用于存贮尿素溶液，同时能够将罐内的液位及温度信号准确的传递给DCU，通过发动机冷却液对尿素溶液加热，保证尿素溶液的正常供给。
催化消声器
催化消声器的作用是催化氮氧化合物的还原反应和降低发动机的排气噪声，是SCR系统中的催化器和发动机排气消声器的集成体，所以在SCR系统中又称为SCR箱。催化消声器中有催化单元和消声管路。催化消声器设计有温度传感器安装座和NOx传感器安装座。
氮氧传感器
氮氧传感器主要功能是用于检测发动机尾气中的NOx浓度，并将相应的信号传输给喷射控制器（DCU）；
SCR系统工作原理
SCR系统采用带压缩空气辅助的喷射系统，尿素溶液供给泵内置控制装置，可控制内部尿素溶液供给泵和压缩空气电磁阀按既定的程序工作。喷射控制器（DCU）通过CAN总线与发动机ECU通讯，获得发动机的运行参数，再根据催化器温度信号，计算出尿素喷射量，通过CAN总线控制尿素溶液供给泵喷射适量的尿素到排气管内。压缩空气的作用是携带计量后的尿素到喷嘴，使尿素经喷嘴喷射后充分雾化。
吹扫过程
当钥匙开关打到ON档，SCR系统喷射控制器（DCU）开始上电，空气电磁阀打开，这时压缩空气流经尿素管路，主要目的是排除尿素管路中残余的尿素结晶体，防止长时间囤积而造成管路堵塞，此过程称为吹扫过程；
预注过程
吹扫过程结束后，SCR系统进入预注过程，该过程是由计量泵从尿素罐里面抽取一定量的尿素溶液，对管路进行排空，主要目的是为了防止管路中存在气阻造成液路不畅，同时也是为了使计量泵快速建立压力，此过程没有空气吹出；
喷射过程
预注过程结束后，空气电磁阀打开，有压缩空气吹出，发动机的排气温度达到要求时（公交车、旅游客车排温需达到220度，搅拌车、吊车等工程机械车辆排温需达到280度），计量喷射泵将抽取定量尿素溶液，在计量泵的混合腔内与空气进行混合后经喷嘴雾化到达排气管内，在排气管的混合区，尿素遇高温分解成NH3，与发动机尾气充分混合后进入催化消声器反应区进行催化还原反应，最终将发动机尾气中的有害氮氧化物（NOx）还原成无害氮气和水而排出。此过程称为喷射过程。
SCR系统氧化还原反应原理如下：
CO(NH2)2 +H2O→2NH3+CO2 （1）
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O （2）
4NH3+2NO+2NO2→4N2+6H2O （3）
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O （4）
在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NOX在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。
温馨小贴士：
在SCR系统工作过程中，尿素喷射量是根据发动机当时的工况（如发动机的转速、扭矩、环境温度、压力等参数）由喷射控制器计算得出，一般情况下，每百公里尿素消耗量为每百公里油耗的5%-8%。
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