bosch非气助式后处理系统介绍v2.0.ppt

主要内容,,第一章,,第一章,一、SCR系统结构概况,,第一章,二、SCR系统整车布置图,SCR系统组成（博世) 1.控制单元ECU (EDC17系统) 2.尿素泵 3.尿素喷嘴 4.SCR排气连接管 5.尿素箱总成 6.加热冷却水管路 7.尿素液力管路 8.信号线 9.SCR催化转化器 10.传感器 …………,1,2,3,5,6,4,7,8,9,10,排温传感器,,回流管,吸液管,压力管,,第一章,三、潍柴国四ECU介绍,国三ECU（EDC7）,国四ECU（EDC17）,发动机接插件（包括传感器、执行器）,整车接插件（添加了国四SCR后处理部分）,,,第一章,四、潍柴国三、国四针脚图对比,,,第二章,,第二章,一、尿素箱的结构 尿素箱外围结构,,第二章,尿素箱内部结构示意图,尿素箱用于储存尿素溶液，整体材质为塑料 顶部安装了液位温度传感器、水加热接口、尿素溶液进出接口的集成件 罐内尿素吸液管入口装有初滤器，以防大于0.1mm的颗粒进入喷射系统 尿素箱加注口应符合欧洲标准DIN70070，与油箱口不同，可防止加错第二章,液位温度传感器的结构,,能够监测尿素溶液温度 能够通过发动机热水对尿素溶液加热 能够监测液位高度，满液位和零液位、空罐时向ECU发出报警信号,液位浮子,加热水管,液位传感器,滤网,,第二章,尿素管、冷却水管接口,尿素溶液接口指示箭头,第二章,冷却水加热电磁阀,,电磁阀的作用： 电磁阀用于尿素溶液的解冻。

当尿素温度低于-8℃时，为防止尿素结晶，ECU打开电磁阀，热的发动机冷却液流经尿素箱，对尿素溶液进行加热第二章,二、尿素箱相关部件的性能参数 液位温度传感器接插件,4针插接件,,,第二章,液位传感器性能参数,温度传感器性能参数,,第二章,三、EOL标定尿素液位温度传感器,上述传感器的参数属于潍柴推荐参数但是，当整车厂自主采购尿素箱时，参数会有所不同，可能造成尿素液位、温度显示不准确在这种情况下，潍柴服务人员可以使用EOL进行重新标定第二章,尿素液位标定方法,按照实际传感器图纸参数，计算浮子在最低点和最高点时的高度差将该差值等分为7份，并在传感器上标上刻度； 将传感器接插件安装好后，T15上电； 然后用万用表测量浮子到达每一刻度时信号针脚的电压值，并记录； 最后将“电压—高度”值对应填到上图“表1”中，同时把高度值换算成百分比，填到“表2”中 注：考虑到实际使用情况，在标定尿素液位电压时，要将最低点电压往高液位的电压上靠一下，如最低点53mm时电压4430mV，最好标定电压标为4415mV因为，直接标定为4430mV，即使浮子在最低点时，尿素液位百分比也不容易显示为0%第二章,尿素温度标定方法,标定温度时，需要获得整车厂提供的尿素箱温度传感器各个温度下对应的电阻值，如图一所示； 实际ECU内部有1280Ω的分压内阻，与温度传感器电阻串联，只要计算出传感器电阻上的分压即可。

如图二所示：例如，计算25℃时的标定电压：U=3300/(3300+1280)*5000mV=3602mV 选取从85度到-40度的16个点，将计算后的值一一标定在上图“表3”中即可图一,图二,,第二章,二、尿素箱注意事项 尿素溶液特性,因其特殊的品性，需要特殊的容器和环境： 有腐蚀性，接触材料推荐采用不锈钢、特氟龙或塑料 在-11℃以下会结晶，因此需要加热或保温 在75℃以上会挥发，因此加热要适度，并控制环境温度 尿素/燃油消耗比约为3~5L/100L，因此需要根据油箱容量选定其容器,,第二章,尿素箱安装要求,尿素箱一般和油箱同侧安装，距离油箱应近一点，方便尿素加注但是二者又不能贴在一起，因为电控燃油系统的回油造成油箱温度较高，有可能加热尿素，引起尿素性质变化，造成后处理系统不能正常工作 固定方法：用宽度约40的钢质绑带捆扎在车架上，用螺栓固定 远离排气管等热源,,第三章,,第三章,一、尿素泵的结构 尿素泵外围结构,,,第三章,,尿素泵剖视结构,,第三章,该机构通过无刷直流电机旋转，使同轴连接的偏心轮带动膜片往复运动，从而控制管路内压力 该机构为智能执行器（Intelligent actuator），其控制电路不仅可以接受ECU以PWM形式传来的转速信号，完成电机的驱动功能；还可以通过PWM信号向ECU传递温度和故障信号,尿素泵电机结构,,第三章,二、尿素泵建压的条件,尿素泵建压必需满足以下条件： 无影响尿素泵建压的执行器、传感器、线束等故障； 排温超过180 ℃； 发动机转速大于550rpm； 系统解冻完成（可通过尿素箱温度、环境温度判断） 无尿素管路（进液管、回液管、压力管）堵塞或泄露，无喷嘴堵塞,注：由于尿素易结晶，车辆熄火之后，尿素泵需要将管路、尿素泵内的尿素溶液倒吸回尿素箱内，所以，严禁立刻切断整车总电开关（须等待90秒钟）,,第三章,,,三、尿素泵12位接插件针脚定义、性能参数 ① 针脚定义,,第三章,② 电器件、针脚性能参数,,第三章,①尿素泵线路连接 尿素泵电器接口针脚定义及插接件防水和固定要求： PIN 1、PIN 7为空置针脚，PIN 5与尿素泵加热继电器相连，PIN 6与后处理主继电器相连，其余针脚与ECU相连； PIN 1、PIN 7对应插接件应使用盲堵密封，其余针脚对应插接件均需使用密封塞密封，密封措施如下页图中所示。

为防水需要，可在插接件接头处加装90度护盖或180度护盖为防止振动对线束接插件造成的损坏现象，电器接插件线束需要用扎带等装置固定在尿素泵体上四、尿素泵线路连接及注意事项,,第三章,a) 为降低尿素管路内部出现截流空气的可能性，尿素管应越短越好，因此尿素供给单元需靠近尿素箱安装尿素管路应平顺过渡，避免局部形成拱形、死折或空气截流区等b) 尿素泵在整车上安装要求：两个方向上均应控制在-45°～45°之间；固定尿素泵的M8螺栓拧紧力矩为19Nm（±20%）；主过滤器盖拆装用装置宽度为27mm，拧紧力矩为19Nm（±5Nm）；尿素泵主过滤器底部应保证有沿过滤器中心线向下距离大于170mm的拆装空间，便于尿素泵滤芯的保养和更换c) 接插件的拆装顺序：尿素泵在整车上的安装位置要便于尿素管路和电器件的安装和拆卸为防止尿素管路拆装时对电器接口造成污染，管路接头和电器接插件的拆装顺序如下：(1) 拆卸时，首先拆卸掉尿素管路接头，再拆卸电器接插件；(2) 安装时，首先安装电器接插件，再安装尿素管路接头②注意事项,,第四章,,第四章,一、喷嘴的结构,,注：由于排气管温度较高，所以喷嘴需要用发动机冷却水进行冷却；喷嘴工作时，尿素压力管内压力维持在9Bar左右。

第四章,二、喷嘴的工作原理,,,,尿素溶液（9bar）,发动机冷却水,ECU K10 K09,PWM脉宽信号,,第四章,三、喷嘴安装注意事项,推荐安装位置：45°~85°之间及275°~315°之间的角度范围内为最佳安装位置，可以有效避免因为排气管的热流上升导致喷射单元额外的热传递 不推荐安装位置：为避免因排气管外表面的热流上升导致喷射单元额外的热传递，不推荐在315°~45°之间的角度范围内进行尿素喷射单元的安装但如果喷射单元的温度在所有驾驶循环下小于70℃且排气管外壁采取了隔热措施，这种安装也是可行的 禁止安装位置：为避免在喷射单元的喷孔和支架区域可能产生的尿素沉积物堵塞喷嘴喷孔，禁止在85°~275°之间的角度范围内安装第五章,,第五章,一、SCR箱组成结构,SCR箱的制作分催化剂、载体和封装三部分,,第五章,①SCR箱载体,载体安装在SCR箱体内，用来承载催化剂 氨与废气的混和气从排气管进入SCR箱，在载体的微孔中发生反应，生成无毒的氮气和水 目前潍柴采用Corning的400目蜂窝状陶瓷载体 氨气有一种刺鼻的气味，超过10ppm时可以被人嗅到,,第五章,SCR箱催化剂,催化剂厂采购载体，把催化剂涂浮在载体的孔壁上 催化剂使用温度范围在200 ℃ ~500℃ 温度过低催化剂活性不够，会导致氮氧反应效率低下 温度过高则会导致催化剂的裂化,,第五章,SCR箱封装,不同用途的车型、不同排量的发动机，其载体和封装的外形尺寸有所不同 为适应整车布局，有的做成箱式，有的做成桶式（桶式主要用在客车）。

第五章,二、集成式SCR箱,目前，潍柴主推集成式SCR箱：尿素喷嘴、上游排温传感器、氮氧传感器集成到SCR上如下图： 防止尿素在排气管内结晶，降低对排气管的要求，降低了成本； 降低了喷嘴在排气管上的布置要求； 上游排温更接近SCR实际反应温度第五章,三、SCR箱注意事项,SCR箱安装技术要求,,第五章,SCR箱注意事项,在运输和安装过程中应避免磕碰并保证进口的清洁 用2条钢质绑带可靠固定在车架上 绑带的位置需符合要求，防止损坏箱内载体 安装后SCR箱的振动加速度在Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向＜１５ｇ SCR箱表面温度＜３００度,,第六章,,第六章,一、后处理加热系统的结构,尿素箱水加热进、出管路,尿素泵进液管路电加热线路,尿素泵压力管路电加热线路,尿素泵回流管路电加热线路,尿素箱水加热电磁阀,后处理加热线路控制继电器,后处理加热线路主继电器,,第六章,二、后处理加热系统的工作原理,水加热：当尿素箱温度低于-8℃，同时发动机冷却液温度达到55℃时，ECU打开冷却液电磁阀，热的冷却液流经尿素箱对尿素进行加热解冻 电加热：尿素管、尿素泵通过电阻丝进行加热，当满足加热条件时，ECU控制加热继电器闭合，开始进行加热。

尿素管加热解冻目标温度为0℃ 实际运行过程中，加热时间随环境温度、尿素箱加热器形状、发动机工作状态及尿素管路加热能力而改变第六章,三、电器件性能参数 电磁阀电器参数,电器参数：冷却液开关电磁阀为常闭型电磁阀，工作环境温度为-40~80℃，工作电压24V，工作压力0.07MPa~1.6MPa，最大允许电流10A，消耗功率12W，切换频率≥0.5Hz，吸合电压≥17V，断开电压≤6V第六章,电加热针脚参数,,第六章,四、电器件注意事项,电磁阀安装：阀体上标有流动方向，安装时需要注意方向，要求电磁铁朝上 加热水管安装：加热用冷却水管路推荐使用纤维加强的三元乙丙橡胶管，内 径为13mm接头部分分别安装在尿素箱传感器总成和冷却液开关电磁阀上，利用卡箍紧固 电加热：电加热控制由一个主继电器和四个控制继电器组成继电器安装盒和继电器的工作温度范围为-40~80℃继电器线圈的额定工作电压为直流24V，工作电压范围是直流18~32V继电器触点材料电阻值不应随温度的变化而有太大的变化，继电器线圈电阻范围100~3000Ω 加热继电器电流要求：主继电器：所有电热丝总电流的1.5倍，但最大不应超过15A；尿素泵加热继电器（集成在泵体内部）：10A；其它加热继电器（回流管、吸液管和压力管）：电热丝最大电流的1.5倍，其中回流管加热继电器允许的最大电流为2.2A，吸液管加热继电器允许的最大电流为2.2A，压力管加热继电器允许的最大电流为600mA。

第六章,由于加热继电器故障率较高，在此，对继电器进行着重说明： 继电器加热周期最长为60s，根据ECU的使用寿命，鉴于车辆行驶的区域温度气候不同，继电器 寿命（触点的开关次数）范围要求从100k至300k不等：若一年中低于-11℃的时间为2个月，触点 开关次数选为100k；一年中低于-11℃的时间为6个月，触点开关次数选为300k其他情况下继电 器的寿命按此比例类推 安装要求： 加热继电器必须做好防水保护，避免水、油等液体渗入加热继电器发生短路或开路等故障 加热继电器在整车上进行布置时，要做好足够的保护措施，避免其受到外力的冲击导致接触不良、甚至脱落等现象 加热继电器有工作温度范围的要求，因此必须保证加热继电器和加热继电器盒远离热源 加热继电器要插接到位，以免造成虚插现象，给车辆下线及诊断等工作带来不必要的麻烦第七章,,第七章,一、环境温度传感器与排温传感器的结构 排温传感器整车布置位置,现阶段，SCR。