3選擇型催化轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)綜述及應(yīng)用

1、選擇型催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)綜述及應(yīng)用指南康明斯公司北京辦事處2006年5月2康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京選擇型催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)綜述3康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京尿素噴入高溫排氣后分解為氨和二氧化碳（160 C）: (NH2) 2CO+H2O 2NH3 + CO2 SCR的作用是基于氧化氮與氨按照下列化學(xué)式的催化轉(zhuǎn)化:4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O8NH3 +6NO2 7N2 + 12H2O排氣排氣SCR催化器催化器尿素噴嘴尿素噴嘴4康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京AdBlue貯存罐貯存罐系統(tǒng)功能燈系統(tǒng)功能燈壓縮空氣供

2、給壓縮空氣供給發(fā)動(dòng)機(jī)排氣發(fā)動(dòng)機(jī)排氣尿素噴嘴尿素噴嘴溫度傳感器溫度傳感器X2排氣尾排氣尾管管汽化區(qū)域汽化區(qū)域計(jì)量單元計(jì)量單元2007年要加入的年要加入的Nox傳感器傳感器SCRSCR芯部總成芯部總成5康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京DIN V 70070標(biāo)準(zhǔn)AdBlue是一種透明的液體溶濟(jì)，有輕微的氨氣味尿素大量地用作為肥料及并以顆粒狀態(tài)出售AdBlue 是一種水與尿素的混合液（尿素占32.5%)AdBlue被化學(xué)工業(yè)定義為一種無害的液體AdBlue是什么？是什么？6康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京如果溢出的水份蒸發(fā)，會(huì)形成晶體顆粒AdBlue 是一種有腐

3、蝕性的液體，會(huì)侵蝕中碳鋼、青銅、銅及鋅貯存罐應(yīng)采用不銹鋼，鎂鋁合金或者是中-高密度的合成聚乙烯AdBlue 在-11時(shí)開始結(jié)冰AdBlue是什么？是什么？7康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京選擇型催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)（SCR）零部件8康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京DNXR-905 SCR 催化器催化器工作范圍 200535C (450C 連續(xù), 550C0.85排氣進(jìn)口直徑大小由排氣流量決定，ISBE=89mm的內(nèi)徑排氣流排氣流12康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京空氣罐空氣罐AdBlue罐罐ECM催化器輸入溫度催化器輸入溫度催化器輸出溫度催化

4、器輸出溫度加熱器的繼電器加熱器的繼電器電瓶正極電瓶正極電瓶負(fù)極電瓶負(fù)極發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)催化器催化器加熱器加熱器蓄電瓶蓄電瓶尿素尿素失效燈失效燈UDS控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)根據(jù)根據(jù)ECM指令，提供尿指令，提供尿素噴入量計(jì)量素噴入量計(jì)量具備與在線診斷通訊功具備與在線診斷通訊功能能泵蓋自加熱系統(tǒng)（如溫泵蓋自加熱系統(tǒng)（如溫度低于度低于5)清洗及加注管清洗及加注管自診斷系統(tǒng)自診斷系統(tǒng)內(nèi)部電源供給系統(tǒng)，不內(nèi)部電源供給系統(tǒng)，不用擔(dān)心整車是用用擔(dān)心整車是用12 或或24V電源供電電源供電SCR插接線插接線AdBlue溶液系統(tǒng)溶液系統(tǒng)UDS發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)map發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)評(píng)估評(píng)估NOx量量運(yùn)算運(yùn)算傳感器輸入輸出傳感

5、器輸入輸出系統(tǒng)系統(tǒng)尿素液面尿素質(zhì)量尿素溫度SCR零件零件-控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)UDS供貨范圍供貨范圍SCR插接件插接件MAF閥門控制 計(jì)量單元在線診斷自加熱電瓶正極電瓶正極點(diǎn)火信號(hào)點(diǎn)火信號(hào)尿素與空氣混合尿素與空氣混合，輸送到噴嘴處，輸送到噴嘴處尿素提供尿素提供尿素回流尿素回流13康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京尿素計(jì)量單元是一個(gè)高精度用于確定尿素計(jì)量單元是一個(gè)高精度用于確定AdBlueAdBlue液體噴射數(shù)量進(jìn)入排氣后處理系統(tǒng)液體噴射數(shù)量進(jìn)入排氣后處理系統(tǒng)的一個(gè)裝置。一個(gè)的一個(gè)裝置。一個(gè)24V24V的電控泵及計(jì)量系的電控泵及計(jì)量系統(tǒng)（由發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)（由發(fā)動(dòng)機(jī)ECMECM控制）將從發(fā)

6、動(dòng)機(jī)空壓控制）將從發(fā)動(dòng)機(jī)空壓機(jī)中泵來的氣體與霧化的機(jī)中泵來的氣體與霧化的AdBlueAdBlue氣體混合氣體混合起來通過一個(gè)噴嘴噴入催化器上游處。起來通過一個(gè)噴嘴噴入催化器上游處。14康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京15康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京催化器排氣溫度傳感器催化器排氣溫度傳感器n 排放催化器上安有兩個(gè)溫度傳感器，一個(gè)在進(jìn)口，一 n 個(gè)在出口上n 催化器上溫度傳感器用來決定什么時(shí)間催化器已達(dá)到n 了需要的溫度以實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，并因此讓尿素計(jì)量單n 元噴入AdBlue16康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京催化器排氣溫度傳感器NO

7、x排放的控制是由精確匹配發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及環(huán)境情況下的尿素噴入量實(shí)現(xiàn)的，ECM 通過控制尿素計(jì)量單元噴射尿素進(jìn)入催化器的過程與發(fā)動(dòng)機(jī)中已知排出的NOx數(shù)量進(jìn)行匹配以降低NOx排放。17康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京噴孔噴孔18康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京Wema:液位(電磁浮子式)和溫度傳感器備注液位傳感器具有14個(gè)階的滑動(dòng)式電阻器，由簧片式開關(guān)操縱標(biāo)定時(shí)參照第一個(gè)及最后一個(gè)電阻器是非常重要的，每階距離為21mm.尿素罐液位及溫度傳感器尿素罐液位及溫度傳感器Typical Thermister Transfer FunctionR = Rre

8、f * e Beta ( 1/T - 1/Tref)19康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京Thermister Voltage vs Temperature5,620 ohm pullup resistor, Beta = 3528 Rref = 1,000, Tref = 25 DegC0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00-40-30-20-100102030405060708090Temperature (DegC)A/D VoltageSeries1溫度傳感器特性要求20康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月

9、北京O utput w ished by custom erHNecessary resistors to reach custom er w ishClosest Std resistorO utput reached w ith std resistorsDistance betw een steps w ished by custom erO hmm mO hm m m544429454445600560082732942829270083001141127831383300116001614913262350233001490016188462463933390018800162329

10、523044494700235001628368214507347002820016342081985840560033800164100018267926800406001649000166800082004880016585611509561100005880016701891341162812000708001684636118144471500085800161030691021843318000103800161274008624331270001308001616100070336003300016380016210412544941247000210800162902313879

11、81982000292800164410002215076915000044280016O ur PCB are build such as for each new step an extra RESISTO R is added in SERIAL to the previous resistors; There is only O NE extra resistor added for each new step, and also the first step is given by only O NE resistor, thats why the output is dependa

12、nt on the standard resistors available on the m arket液位傳感器特性要求21康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京SCR系統(tǒng)零部件空氣機(jī)油分離器系統(tǒng)零部件空氣機(jī)油分離器頭部旋裝式濾清器10 bar10 bar最高工作壓力最高工作壓力22康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京SCR系統(tǒng)零部件系統(tǒng)零部件AdBlue 罐中的濾清器罐中的濾清器23康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京24康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京康明斯應(yīng)用工程通告：康明斯應(yīng)用工程通告：21.60 SCR 21.60

13、 SCR 及排氣系統(tǒng)安裝及排氣系統(tǒng)安裝21.69 SCR21.69 SCR電控系統(tǒng)接口電控系統(tǒng)接口15.39 OEM15.39 OEM電子系統(tǒng)介入電子系統(tǒng)介入15.45 15.45 串口通訊串口通訊15.46 OEM15.46 OEM編程編程25康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京CAE-INFO-A-0606 ISBE4CAE-INFO-A-0606 ISBE4發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用CAE-INFO-A-0607 ISBE4CAE-INFO-A-0607 ISBE4電器插接件電器插接件CAE-INFO-A-0608 SCRCAE-INFO-A-0608 SCR系統(tǒng)相關(guān)零部系統(tǒng)相

14、關(guān)零部件件CAE-INFO-A-04005 J1939CAE-INFO-A-04005 J1939通信連接通信連接康明斯應(yīng)用工程技術(shù)通知：康明斯應(yīng)用工程技術(shù)通知：26康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京27康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京排氣系統(tǒng)布置排氣系統(tǒng)布置排氣處理器比通常的消聲器要重了50-100%.催化器應(yīng)受到保護(hù)以防止發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)損壞它。有AdBlue的地方應(yīng)使用不銹鋼材料將排氣處理器盡可能靠近發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝，SCR最佳工作溫度為200主機(jī)廠應(yīng)保證排氣系統(tǒng)足夠的壽命（B10壽命應(yīng)為5年或50萬公里）28康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5

15、月 北京29康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京催化器上帶柔性支撐的典型布置催化器上帶柔性支撐的典型布置30康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京EGP上帶鋼性連接的典型布置上帶鋼性連接的典型布置31康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京防雨帽尿素罐- 低耗量應(yīng)用垂直布置的典型方案垂直布置的典型方案( (清掃車或客車清掃車或客車) )尿素計(jì)量單元32康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京33康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京排氣管與后處理器的連接34康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京排氣管的連接35康

16、明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京應(yīng)用指南應(yīng)用指南- -尿素計(jì)量控制單元、管路及罐尿素計(jì)量控制單元、管路及罐36康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京到2.5m最大37康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京X = X = 前后前后Y = Y = 側(cè)面對(duì)側(cè)面?zhèn)让鎸?duì)側(cè)面錯(cuò)誤錯(cuò)誤 X XZ = Z = 高度高度n在汽車長度方向在汽車長度方向n 必須垂直安裝必須垂直安裝n不得低于尿素罐不得低于尿素罐n 最低液面最低液面最長為最長為1-2m1-2m38康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京AdBlue AdBlue 系統(tǒng)管路系統(tǒng)管路管路材料必須與

17、AdBlue相容，如不銹鋼、 聚四氟乙烯、PFA, Viton及 三元乙丙橡膠等，不能用丁納橡膠-N、氯丁二稀橡膠、硅及聚乙烯等材料 從控制器到噴嘴的管路應(yīng)為：3mm內(nèi)徑1-2m長可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的柔性管噴嘴處可耐高溫39康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京n 供液管路必須有足夠的強(qiáng)度以防止由于負(fù)壓所造成的n 管路損壞n 工作時(shí)供液管的流量為25升/小時(shí)n 供液管內(nèi)徑推薦為6mmn 從計(jì)量單元返回至尿素罐的回液管內(nèi)徑推薦為4mmn 尿素罐與計(jì)量單元應(yīng)盡量靠近以縮短管路的長度，達(dá)n 到降低阻力與防止窩存空氣的目的n 當(dāng)尿素罐與計(jì)量單元距離較遠(yuǎn)時(shí)，回液管內(nèi)徑須加大n 在最大流量時(shí)所測得的

18、管路動(dòng)態(tài)壓力（含動(dòng)態(tài)脈沖）n 不應(yīng)超過1barn 當(dāng)計(jì)量單元感應(yīng)高阻力時(shí)將認(rèn)為系統(tǒng)阻塞，并激活警n 告燈AdBlue AdBlue 系統(tǒng)管路系統(tǒng)管路40康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京尿素管路快插接頭SAE J2044標(biāo)準(zhǔn)41康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京ADBlue 尿素罐n 加液口及頸的設(shè)計(jì)應(yīng)可防止液體的溢出n 特別重要的是要避免尿素液體溢出到高溫的排氣系n 統(tǒng)部件上，因尿素將水解產(chǎn)生氨n 尿素是較強(qiáng)的鹽，他對(duì)軟金屬及某些聚合物有腐蝕n 作用n 需防止尿素的溢出，以消除潛在的腐蝕、避免水分n 蒸發(fā)后對(duì)結(jié)晶體的清理工作、防止尿素進(jìn)入下水道 n 或河道

19、n 適宜的罐體材料為不銹鋼、鎂鋁合金及中高密度聚n 乙烯42康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京43康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京n 尿素貯存時(shí)結(jié)冰是一個(gè)主要的潛在尿素貯存時(shí)結(jié)冰是一個(gè)主要的潛在n 的問題，冰可損壞傳感器的問題，冰可損壞傳感器n 最好不要將傳感器放在尿素罐的中最好不要將傳感器放在尿素罐的中n 心，當(dāng)液體結(jié)冰時(shí)會(huì)對(duì)冰中心部位心，當(dāng)液體結(jié)冰時(shí)會(huì)對(duì)冰中心部位n 的傳感器進(jìn)行擠壓的傳感器進(jìn)行擠壓n 尿素罐膨脹空間為尿素罐膨脹空間為10%10%尿素結(jié)冰后可以將金屬尿素結(jié)冰后可以將金屬舉起來舉起來44康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京

20、應(yīng)用指南噴嘴應(yīng)用指南噴嘴45康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京催化器前端面噴嘴 噴嘴的安裝位置 距排氣處理器進(jìn)口440mm 距上游彎頭 150mm 距下游彎頭 100mm440mm* * * *不要將噴嘴裝在柔性管的前面不要將噴嘴裝在柔性管的前面46康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京應(yīng)用指南應(yīng)用指南- -電氣連接電氣連接參照參照AEB21.69AEB21.69及及15.3915.3947康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京系統(tǒng)電氣接線圖系統(tǒng)電氣接線圖48康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京應(yīng)用指南應(yīng)用指南- -典型的安裝典型的安裝49康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京客車-使用直徑為520mm的催化器典型的安裝典型的安裝50康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京典型的安裝典型的安裝51康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京典型的安裝典型的安裝52康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京典型的安裝典型的安裝53康明斯歐四發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì) 2006年5月 北京n 在2006年10月開始實(shí)施歐四時(shí)，僅要 n 求有限的功能，即AdBlue罐上必須有液n 體取