图2-60为康明斯ISM11E4发动机气助式SCR系统，有压缩空气管路与加料器相连接，系统工作时向排气管内喷入的是混入空气的尿素水溶液。
图2-60 康明斯ISM11E4发动机SCR系统
ECM控制着一个非常精确的加料器，将一定量的尿素溶液喷射到处理器上游的排气系统中。尿素经加热水解生成氨，在处理器内的催化剂作用下氨与废气中的氮氧化物反应生成氮气和水。
1.气助式SCR系统元件
（1）尿素罐尿素罐用于储存尿素水溶液，如图2-61所示，其内部装有尿素液位传感器、尿素温度传感器和加热器。加热器水管与发动机冷却水路相连接。加热器的水循环受电磁阀控制，当ECM认定尿素箱需要进行加热时为电磁阀通电、打开水路。
图2-61 尿素罐及加热装置
（2）油气分离器为保证供给加料器的空气清洁，在加料器的供气管路上设有油气分离器（图2-62）。其工作压力为10bar，更换周期为6万km。
（3）尿素加料器尿素加料器（图2-63）即尿素泵。它负责为尿素溶液加压。艾米泰克（Emitec）计量泵是个智能元件（内置单片机），其工作时通过CAN通信获取发动机工况信息，并依此计算尿素喷射量。尿素泵还具有自诊断功能，当系统有故障发生时，尿素泵将故障信息通过CAN线发送给ECM，ECM会将故障信息储存，通过连接诊断仪可以调取故障信息。
图2-62 油气分离器
图2-63 加料器
1—自尿素罐的尿素进口 2—压缩空气进口 3—至喷嘴的出口 4—至尿素罐的尿素出口
（4）尿素喷嘴尿素喷嘴的端头有四个直径0.55mm的喷孔，可以使尿素雾化、喷射到排气管中。系统进入喷射阶段时，尿素是由四个喷孔喷出的，形成雾化良好的射流，如图2-64所示。
（5）催化器气助式SCR系统催化器（后处理器）与非气助式相同。低劣燃油、喷油器故障、气缸窜油均会导致后处理器失效。
（6）催化器前后的排气温度传感器在排气处理器（EGP）上有两个排气温度传感器（热敏电阻，如图2-65所示），一个进口排气温度传感器，一个出口排气温度传感器。它们用于监测催化器砖进出口温度。两个温度传感器可以监测催化器缺失。通常情况下进口温度要高于出口温度，如果进出口温度相同，则说明SCR缺失或损坏。
图2-64 尿素喷嘴
图2-65 排气温度传感器
2.SCR系统工作流程
SCR系统工作流程如图2-66所示。参与控制的主要元件有隔膜泵、空气阀空气压力调节器（4bar压力）、混合室、尿素压力开关和空气促动阀（AAV）等。
隔膜泵负责控制尿素压力。空气压力调节器将进入加料器的空气压力调整到4bar。在混合室内压缩空气和尿素溶液完成混合。尿素压力开关检测尿素建压情况，便于ECM对系统进行控制。空气促动阀是个换向阀，当空气阀打开、压缩空气进入加料器后，空气促动阀负责将尿素回油管路关闭。
图2-66 SCR系统工作流程图
A—进气管 B—至喷嘴的接头（混合液出口） C—尿素进口接头 D—尿素回流接头 1—空气阀（由电磁阀控制） 2—空气压力调节器（4bar压力） 3—量孔 4—空气单向阀（ACV） 5—背压阀（BPV） 6—混合室 7—尿素出口单向阀（弹簧承载） 8—隔膜泵 9—尿素进口单向阀（弹簧承载） 10—尿素压力开关 11—空气促动阀（AAV） 注：图2-67～图2-71图注同此
在正常工作情况下，SCR系统工作过程分为系统自检、系统预注、系统加料、系统排空等几个阶段。
（1）预注阶段每次发动机起动成功，开始运行时，系统都会开始预注。此阶段主要特征如下：
①压缩空气切断（空气电磁阀关闭）。
②加料器内隔膜泵开始全速运转，加料器以最大能力工作（7.5L/h），尿素溶液通过隔膜泵循环并流回到尿素罐中，以便排空系统中的空气。该过程持续30s。
③压力开关不启动。
如果预注阶段成功，空气电磁阀在预注阶段末期通电打开，压缩空气进入加料器，检查尿素压力是否满足要求，然后隔膜泵停止工作。
如果预注阶段第一次不成功，空气电磁阀立即断电，切断空气。隔膜泵电动机将再次全速运转30s。这一过程可重复20次。如果20次后仍不成功，显示故障码1682（SCR泵状态控制加料器错误）。
除非满足喷入尿素的条件，加料器不会开始加入尿素。但是在发动机运转时，空气通过加料器、喷嘴尿素供应管和喷嘴持续加入，以避免喷嘴堵塞。预注流程如图2-67所示。
图2-67 预注流程图
（2）系统加料阶段在加料阶段，空气压力调节到4bar，空气持续穿过空气电磁阀进入喷嘴。空气起到尿素的运输介质的作用，同时它还能防止喷嘴堵塞。
加入尿素的条件如下：
a.在催化器进口和出口上，排气温度都达到200℃以上。
b.没有某些与SCR系统相关的现行OBD故障码。
c.尿素罐液位高于6%。
d.空气压力高于4bar，而尿素压力为3bar。
e.尿素罐内尿素温度高于-7℃。
①加料模式（初期）如图2-68所示。在此阶段，空气畅通（空气电磁阀打开），空气注入喷嘴中，隔膜泵停止，压力开关不启动。只有压缩空气喷入排气管。
图2-68 加料模式（初期）(www.xing528.com)
②加料模式（正常加料）如图2-69所示。在此阶段，空气畅通（空气电磁阀打开），隔膜泵在所需能力下工作，尿素进入喷嘴管中，压力开关启动。空气和尿素一起喷入排气管。
图2-69 加料模式（正常加料）
③排空模式如图2-70所示。当钥匙开关转到OFF位置，系统进入排空阶段。在此阶段，空气电磁阀打开，隔膜泵停转，只有空气进入喷嘴管中，压力开关启动。空气将残留的尿素从系统中排出，否则这些液滴可能堵塞加料器单向阀或喷嘴。此阶段将持续30s，然后系统关闭。
每次钥匙开关关闭循环，都会进行排空工作。
如果在发动机运行期间，SCR系统发生故障后、SCR系统关闭前，系统也会进行一次排空。
④停机模式如图2-71所示。停机模式下，空气电磁阀、隔膜泵均断电，空气和尿素均不再进入混合器。
图2-70 排空模式
图2-71 停机模式
3.SCR系统故障
（1）尿素计量泵不能自检或不能工作
故障原因：尿素泵损坏或供电线路故障。
检查方法：每次打开点火开关，泵电动机都会转一下。如果听不到声音说明尿素泵没完成自检过程。此时应按图2-72所示检查尿素泵供电情况。
①检查尿素泵连接31针插头的16和23针脚之间的电压，应为蓄电池电压。
②检查31针插头的34和23针脚之间的电压，应为蓄电池电压，电压异常时应检查5A熔丝及线路是否故障。
③以上检查未发现异常时，应更换尿素泵。
图2-72 检测尿素泵供电情况
（2）故障码1694（NOX信号不可信）
故障原因：
①排气系统泄漏（图2-73a）。
②后处理出口氮氧化物传感器失效（图2-73b）。
③发动机缺火。
④后处理出口氮氧化物传感器安装不当。
图2-73 故障码1694常见原因
检查方法：
①检查排气系统有无泄漏（重点检查后处理器与尿素喷嘴之间管路）。
②拆检氮氧化物传感器是否被积炭、油污所覆盖。
③当氮氧化物传感器污染严重时，检查燃油品质，检查各缸及增压器有无窜油现象。
（3）故障码2772/2773（2772-NOX浓度超过5g/（kW·h）；2773-NOX浓度超过7g/（kW·h））
故障原因：
①尿素质量不符合技术规范。
②尿素喷射单元和/或尿素管路外部泄漏（图2-74b）。
③柴油含硫量过高，使SCR催化器结垢（硫中毒），催化器转化效率过低。
④后处理喷嘴有故障（图2-74a）。
⑤后处理尿素喷射单元有故障或损坏。
⑥后处理SCR催化器损坏或缺失。
图2-74 2772/2773常见原因
检查方法：
①检查排气管路有无泄漏。
②拆检尿素喷嘴是否堵塞或损坏。
④使用折射仪检查尿素浓度，以检查尿素品质。
⑤拆下尿素喷嘴置于带刻度容器中，连接诊断仪进行尿素泵超越测试。测得一定时间内尿素实际喷射量，当实测值与标准值（=加料速率×时间）间偏差大于6%时，证明尿素泵失效。
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