SCR系统主要由发动机控制模块、前氮氧传感器、后氮氧传感器、SCR上游温度传感器、尿素喷嘴、混合器、尿素泵、尿素泵控制单元等组成,其控制原理如图7-56所示。
③SCR上游温度传感器:布置在SCR载体前,用于测量SCR的进气温度。当达到尿素喷射条件时,发动机控制模块利用SCR上游温度传感器来监测温度和进气流量,达到控制尿素喷射量的目的。
④尿素喷嘴:布置在SCR上游,是尿素泵控制单元(DCU)用来控制喷射尿素溶液的装置。
⑤混合器:位于尿素喷嘴和SCR载体之间,即喷射的尿素溶液和废气混合发生化学反应的区域,如图7-59所示。
⑥尿素泵。尿素泵用于向尿素喷嘴提供尿素,它是一个总成件,它集成了尿素泵、液位传感器、尿素品质传感器、温度传感器、压力传感器、加热膜片及滤芯等功能件,由尿素泵控制单元(DCU)直接控制,如图7-60所示。
⑦尿素泵控制单元。尿素泵控制单元(DCU)用于控制尿素喷嘴,实现氮氧化物的还原催化反应。某品牌国六柴油机尿素泵控制单元电路如图7-61所示。
在对尿素喷嘴进行喷射控制期间,尿素泵控制单元需要完成5个阶段的控制流程:预热阶段、建压阶段、喷射阶段、下电阶段和反抽阶段。
预热阶段:当尿素箱体内温度低于-2℃且环境温度低于-11℃时,系统判断尿素处于结冰状态,此时DCU通过控制加热膜片来对尿素罐进行加热,同时对尿素管路也进行加热。
建压阶段:当加热至5℃时,尿素泵开始建压至5.8bar,并且通过管路将尿素输送至尿素喷嘴。
喷射阶段:尿素控制单元根据氮氧传感器、SCR温度传感器、尾气流量及发动机控制模块等数据计算岀尿素喷射量,然后对尿素喷嘴实施脉宽调制喷射。
下电阶段:当系统下电后,SCR系统进入冷却阶段,此时尿素压力下降至零。
反抽阶段:当系统冷却一段时间后,尿素泵会反转,将尿素管路中的尿素回流到尿素箱中。清空完成后系统会自动关机。
⑧SCR失效模式。尿素结晶是SCR常见的失效模式,主要原因为尿素喷射过量或排气流量温度过低,例如:长时间怠速、长时间低速低负荷行车、尿素喷嘴喷射异常等,导致SCR催化器端面附着白色尿素晶体,严重时堵塞SCR。
因尿素结晶失效的SCR实物如图7-62所示。
