康明斯ISF发动机后处理系统
一
SCR选择性催化还原原理
1、SCR系统将发动机排气中的氮氧化合物(NOx)转化为氮气和水;
2、这个反应需要向排气中喷入柴油机排气处理液DEF(一种易于分解为氨的氮化合物);
3、DEF由精确的加料装置喷射到催化器上游的排气中。喷射的DEF数量由发动机ECM进行控制;
4、氨与NOx在一个催化器里发生反应，产生无害的氮气(N2)和水(H2O)。
二
柴油机排气处理液(DEF)
DEF是一种尿素浓度为32.5%(按重量)的、高纯度的尿素水溶液;
1、无毒而且无污染;
2、不可燃;
3、清澈液体;
4、可能有轻微氨气味;
5、在 -11℃时开始结冰;
6、泄漏出来的DEF很容易因为水分蒸发而变成白色的DEF结晶;
DEF服务工具
- 使用零件号为4919554的康明斯DEF折射计，测试DEF的浓度;
- 使用该工具时，DEF的测量值应在32.5+/-1.5%;
- 当测量柴油机排气处理液浓度时，以上列出的技术规范考虑了折射仪工具的公差、误差和校正。
DEF的存放建议
- 货架储存，以下状态是长期保存DEF的理想环境
a. 储存温度在-5ºC~25ºC之间;
b. 储存在密封的容器里，避免被污染;
c. 避免直接的日光照射;
d. 如果满足以上要求，DEF至少可被保存18个月;
e. 环境温度每增加5ºC，降低寿命6个月;
f. 例如30ºC时保质期为12个月，35ºC时保质期为6个月。
- 车辆上的存放期
a. 不推荐在车辆上储存DEF超过6个月;
b. 如果车辆上必须长期储存DEF，须定期检测DEF浓度。
DEF的处理
- 如果DEF溢出，使用合适的容器收集，或用合适的物品吸干，然后按符合当地法规的方法处理;
- 不允许排入排水系统;
- 不可排入河流、湖泊、海洋等地表水;
- 非常少量的DEF可以用大量水冲洗;
- 如果让溢出的柴油机排气处理液风干或仅用布擦拭，将会留下白色残余。会导致对柴油机排气处理液喷射系统泄漏的错误诊断。
DEF的注意事项
- 不允许使用农用尿素和水配制DEF，农用尿素不符合规范要求，可能损坏后处理系统;
- 不允许向DEF罐添加水或其他不符合规范的液体，否则会造成后处理系统故障;
- 不允许向DEF中添加任何化学品和添加剂(例如试图使用添加剂降低DEF的冰点)，否则会造成后处理系统故障。
三
SCR后处理(UA2)系统工作过程
在正常的工作情况下有以下4个工作阶段：
1、初始化
发动机点火开关打开但不起动发动机，系统初始化并自检。
2、预注阶段
预注阶段需满足以下两个条件中的任意一个：
- 发动机运转超过120秒;
- 催化器进口排气温度超过150ºC。
同时满足SCR加热系统的要求：
- 罐内温度超过 -7ºC;
- 喷射单元温度超过-7ºC。
3、喷射阶段
- 在预注成功后，空气切断阀打开，隔膜泵电机进入待机状态，此时进入准备喷射阶段;
- 计量喷射阶段由ECM直接控制，是否计量喷射取决于氮氧化物的产生量和相应的排气温度;
- 在催化器进口排气温度达到220ºC之前，喷射单元不会喷射DEF到排气系统中，但是空气会一直通过喷射单元、喷嘴流入到排气系统中;
- 喷射DEF条件
a. 催化器进口排温超过220 ℃，进、出口两个排温传感器的平均温度也超过210 ℃;
b. 没有某些现行的SCR 系统故障代码;
c. DEF 罐液位高于0%;
d. DEF/空气混合物压力高于300KPa，DEF压力高于480KPa;
e. 根据康明斯NOx 算法，ECM计算出的NOx产生量大于预先设定好的阈值。
4、排空阶段
- 当点火开关关闭，系统自动进入排空阶段;
- 排空阶段持续30秒后，系统停止工作。
