Обзор системы SCR EBPO IV Weichai

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел I

Раздел I
Подающий
модуль
Бак
мочевины
Датчик температуры
Датчик уровня жидкости
Охлаждающая жидкость двигателя
Отработанный газ двигателя
Датчик температуры отработанных газов
Аэрозольная
Форсунка
SCR-катализатор глушитель
Датчик NOx
Обзор системы SCR

Раздел II

Конструкция бака AdBlue
① Внешний вид бака AdBlue
Раздел II
Датчик уровня и температуры AdBlue.
Вход и выход AdBlue
Вход и выход охлаждающей жидкости
Пробка для слива AdBlue
Отверстие для заправки
Датчик уровня и температуры AdBlue.
Вход и выход AdBlue
Вход и выход охлаждающей жидкости
Вентиляционное отверстие

Конструкция бака AdBlue
AdBlue должно храниться в баке из пластика.
На заборной трубке должен быть установлен фильтр для фильтрации частиц более 0,1 мм
Отверстие для заправки бака AdBlue должно соответствовать европейскому стандарту DIN70070，и отличаться от отверствия топливного бака , чтобы избежать ошибочной заправки.
Раздел II
Вентиляционное отверстие бака AdBlue
Остаточный воздух
Обратный подвод AdBlue
(от подающего модуля)
Датчик температуры AdBlue
Датчик уровня AdBlue
Забор AdBlue
(к подающему модулю)
Минимальный уровень AdBlue
Нагревательный элемент бака AdBlue
Бак AdBlue

Конструкция датчика уровня и температуры AdBlue
Отслеживает температуру AdBlue
Подогревает Adblue охлаждающей жидкостью
Отслеживает уровень AdBlue
Поплавок уровня AdBlue
Трубка подогрева AdBlue
Датчик уровня ADBlue
Фильтр
Раздел II

Соединение патрубков на баке
Стрелка указывающая направление потока
Раздел II

Нагревательный электромагнитный клапан охлаждающей жидкости
Функция электромагнитного клапана：
Электромагнитный клапан используется для подогрева AdBlue. Когда температура AdBlue ниже -8℃, в целях избежания кристаллообразования, ECU откроет электромагнитный клапан и охлаждающая жидкость начнет циркулировать через бак
Раздел II

II. Физические параметры датчиков
Разъем датчика уровня и температуры
жидкости
Раздел II
Со стороны подключения к ответной части

Характеристики датчика уровня
Характеристики датчика температуры
Раздел II

II. Требования предъявляемые к баку AdBlue
① Особенность раствора AdBlue
Имеет коррозионность. Рекомендуется применение нержавеющей стали, тэфлона или пластмассы
Может кристаллизровать при температуре -11℃, поэтому нужен подогрев.
При высокой температуре (более 75℃) может улетучиваться, поэтому подогревание должно контролироваться.
Отношение расхода AdBlue/топлива является около 3-5L/100L，поэтому бак подбирается по объему топливобака
第二章
Раздел II

Особенность установки бака AdBlue
Недопустима установка бака AdBlue вплотную к топливному баку
Бак AdBlue должен находиться на удалении от выпускной системы транспортного средства
Раздел II

Раздел III

I. Конструкция подающего модуля системы SCR
Внешний вид подающего модуля системы SCR
Раздел III
Забор с бака AdBlue (INLET)
Обратка в бак AdBlue (BACKLET)
Выход на аэрозольную форсунку (OUTLET)
Клапан регулировки давления
Отверстие для крепления жгута
Разъем для подключения
Фильтрующий элемент
Крепежный болт

Конструкция подающего модуля системы SCR в разрезе
Раздел III

II. Условие создания давления подающем модулем системы SCR
Для создания давления подающим модулем системы SCR требуется:
Не имеет неисправности, которые влияют на создание давления подающим модулем (неисправность исполнительного механизма, датчиков, системы подогрева и т.д.
Температура отработанных газов должна быть более 180 ℃
Частота вращения двигателя более 550rpm;
Реагент AdBlue находится в жидком состоянии
Система герметична и не забита (патрубок подвода, отвода и подачи реагента на форсунку).
ПРИМЕЧАНИЕ: для предотвращения кристаллизации реагента AdBlue, после останова двигателя, подающий модуль должен обратно откачать реагент AdBlue в бак, поэтому ЗАПРЕЩАЕТСЯ выключать «выключатель массы» в течении 90 секунд.
Раздел III

III. Распиновка 12 контактного разъема подающего модуля системы SCR и параметры сигналов
① Распиновка 12 контактного разъема
Раздел III

② Параметры электрических сигналов на подаюцем модуле системы SCR
Раздел III

a) В целях снижения возможности завоздушивания в трубопроводах системы, (чем короче трубопровод, тем лучше) подающий модуль должен монтироваться рядом с баком AdBlue. Трубопровод должен быть ровно уложен, чтобы избежать резкого подъема, перелома, дросселирования воздуха.
b) Требование монтажа подающего модуля: по вертикали угол наклона должен быть не более 45°; момент затяжки болта М8 крепления подающего модуля: 19Nm(±20%); монтажа и демонтажа фильтрующего элемента производится ключом с шириной 27мм с моментом затяжки 19Nm(±5Nm); Для удобства замены фильтрующего элемента необходимо обеспечить пространство под подающим модулем более 170мм по центральной линии фильтра.
Порядок монтажа и демонтажа разъема: место монтажа подающего модуля на транспортном средстве должно обеспечить удобный монтаж и демонтаж трубопровода реагента и жгута проводов. В целях избежания загрязнения на 12 контактном разъеме жгута во время демонтажа и монтажа трубопровода реагента, требуется: 1. во время демонтажа, нужно отсоединить трубопровода реагента, затем 12 контактный разъем жгута；
2. во время монтажа, нужно сначала подключить 12 контактный разъем жгута, а потом соединить трубопровода реагента.
② Требования предъявляемые к установке
Раздел III

Раздел IV

I. Конструкция форсунки
Примечание:
Т.к. температура выхлопной системы высокая, форсунка должна охлаждаться охлаждающей жидкостью двигателя；Во время работы форсунки, давление в подводящем трубопроводе реагента 9Bar.
Раздел IV
Подвод реагента
Разъем для подключения управления форсункой
Корпус охладителя
Соединение трубопровода охлаждающей жидкости
Теплоизоляционная перегородка

II. Принцип работы форсунки
Реагент (9bar)
Охлаждающая жидкость двигателя
ECU
K10 K09
Широтно-импульсный сигнал PWM
Раздел IV

III. Требования предъявляемые к установке форсунки
Рекомендуемое место установки: в зоне от 45 ° до 85 ° или от 275 ° до 315 °.
Не рекомендуемое место установки : в зоне от 315 °до 45 °из-за высокой температуры отработанных газов не рекомендуется.
Запрещенное место установки: в целях избежания забивания распылителя форсунки, запрещается устанавливать в зоне от 85°до 275°.
Раздел IV
Горизонтальное направление

Раздел V

I. Структура SCR-катализатора глушителя
SCR-катализатор глушитель состоит из 3 частей:
1. Носитель
2. Активный катализатор
3. Корпус
Раздел V

1. Носитель катализатора SCR
Носитель устанавливается в SCR-катализатор глушителе , и используется для нанесения реагента
Смешенный газ аммиака с отработанным газом входит в SCR-катализатор глушитель через приемную трубу, реакция происходит в ячейках носителя.
В настоящее время, Weichai применяет фарфоровый ячеистый носитель Corning с 400 ячейками .
Раздел V

2. Активный катализатор SCR
Рабочий диапазон температуры катализатора равен от 200 ℃ до 500℃
При низкой температуре (<200℃) эффективность катализатора снижается.
Слишком высокая температура (>500 ℃) может вызывать разрушение катализатора
Раздел V

3. Корпус SCR-катализатора глушителя
Корпус подбирается в зависимости от транспортного средства, мощности двигателя, размеров носителя
Корпуса бывают коробчатого типа и бочечного (бочечный в основном используется на легковом транспорте).
Раздел V

II. Интегральный SCR-катализатор глушитель
В настоящее время, Weichai может поставлять интегральный SCR-катализатор глушитель. Он состоит из форсунки, датчик температуры отработанных газов , датчик NOx.
Преимущества:
Отсутствует кристаллообразование реагента в выпускной трубе, снижает требование к выпускной трубе,
Отсутствует требование к расположению форсунки на выпускной трубе；
Более точно измеряется температура отработанных газов
Раздел V

III. Техническое требование установки SCR-катализатор-глушителя
Раздел V
◆ Химическая реакция в каталитическом нейтрализаторе зависит от температуры. Чтобы достичь наилучшей эффективности SCR-катализатор-глушитель устанавливается максимально близко к двигателю. Если длины до SCR-катализатора-глушителя равна >2,5 м. необходимо утеплять выхлопную систему транспортного средства,
◆ При номинальной мощности, противодавление SCR-катализатор-глушителя не должен быть более 15 kPa. (максимальное противодавление общей системы в выходе газа турбины не должно более 20 kPa).
Развытие интегрального SCR-катализатор-глушителя

第六章
Раздел VI

I. Конструкция системы подогрева
Входной и выходной трубопровод для подогрева бака AdBlue
Электронагревательная линия трубопровода на форсунку
Электронагревательная линия подводящего трубопровода подающего модуля
Электронагревательная линия отводящего трубопровода подающего модуля
Электронагревательный клапан для подогрева бака AdBlue
Силовые реле системы подогрева
Главное реле системы подогрева
Раздел VI

II. Принцип работы системы подогрева
Подогрев бака AdBlue: при температуре бака AdBlue ниже -8℃ и температуре охлаждающей жидкости двигателя 55℃, ECU откроет электромагнитный клапан и охлаждающая жидкость нагреет реагент.
Электронагревание: трубопровод реагента и подающего модуля нагреваются проволочным сопротивленем. ECU контролирует реле подогрева и включает ее при температуре 0℃.
Раздел VI
Трубопровод на форсунку
Подающий модуль
Трубопровод всасывания реагента
Трубопровод обратки
Датчик уровня реагента
Форсунка
Выключатель электромагнитного клапана охлаждающей жидкости
Бак
AdBlue

III. Параметры электрической части системы подогрева
1. Параметры электромагнитного клапана
Раздел VI
Электромагнит охлаждающей воды
Электромагнит охлаждающей воды электромагнитный клапан охлаждающей жидкости в нормальном состоянии закрыт.
температура рабочей среды: от -40 до 80℃,
рабочее напряжение: 24V，
рабочее давление: 0.07MPa-1.6MPa,
максимальный допускаемый ток: 10A,
мощность расхода: 12W,
частота переключения ≥ 0.5Hz,
напряжение срабатывания ≥ 17V,
напряжение выключения ≤ 6V.

2. Параметры электронагревательной разъема
Раздел VI

Раздел VII

I. Расположение датчиков системы SCR
Место установки датчика температуры
Вход отработанных газов
Выход отработанных газов
Место установки датчика NOx
Аэрозольная Форсунка
Раздел VII

1. Датчик отвода температуры отработанных газов
Датчик температуры отработанных газов
Жгут датчика
Разъем датчика
Раздел VII

Аналогичен датчику охлаждающей жидкости
2. Датчик температуры окружающей среды
Раздел VII

II. Параметры датчиков
Раздел VII

III. Датчик Nox
Раздел VII

Требование к датчику NOx
Датчик NOx используется для контроля и расчет концентрации NOx в отработанных газах, передает концентрацию NOx к ECU, DCU по шине CAN. Рекомендуемый угол установки датчика NOx на выпускной трубе 90º(±10º) , как показано на рис А. Место установки датчика и ECU датчика покажется на рисунке Б.
Раздел VII
1. Датчик NOx, должен быть подключен к питанию после клеммы T15;
2. Рабочий диапазон рабочей температуры датчика NOx от -40 ℃ ~ 105 ℃
3. Длина датчика NOx провода 608mm ± 8 мм
Функционал и требование к установке датчика NOx

Раздел VII
Рисунок А
Угол установки датчика Nox на выпускной трубе
Рисунок Б
Установка ECU датчика Nox
Рисунок В
Контакт ECU датчика Nox
水平基准
Горизонтальная база

Раздел VIII

Расширение знания
Рабочий процесс
Как указано на схеме, процесс активациии разделяется на 5 этапов:
Stand by - Этап ожидание
NoPressure Control - Этап контроля без давления
Pressure Control - Этап контроля давления
Pressure Reduction - Этап открытия обратного клапана для регулировки давления
AfterRun - Процесс обратного всасывания после выключения питания
Pressure Control разделяется на 5 состояний:
Refill - Процесс забора реагента перед созданием давления
Pressure BuildUp - Процесс создания давления
Ventilation – Разводушивание системы
Pressure Reduction - Процесс открытия обратного клапана для регулировки давления
Metering Control - Контроль впрыска реагента
Раздел VIII

На данном этапе проводится проверка неисправности связанной с электрической частью системы, целостность электропроводки, датчиков и т.д.:
Если после включения питания Т15 самодиагностика определяет неисправность система остается в режиме Stand by.
Если после включения питания Т15 самодиагностика не выявила неисправность система переходит в NoPressure Control.
① Stand by - Этап ожидания
Раздел VIII

② NoPressure Control - Этап контроля без давления
На этап NoPressure Control, в течении 3сек., система проверяет условия для создания давления подающим модулем. Давление будет создано, если будут выполнены следующие условия:
Температура отработанных газов более 180 ℃
Частота вращения двигателя более 550 rpm;
Отсутствуют неисправности подающего модуля
Система подогрева работает (может отслеживать по температуре бака AdBlue и температуры окружающей среды)
Раздел VIII

Pressure Control разделяется на 5 состояний:
Refill - Процесс забора реагента перед созданием давления
Pressure BuildUp - процесс создания давления
Ventilation – развоздушивание системы
DetectionMode – процесс проверки трубопровода на форсунку и обратку
Metering Control - контроль впрыска реагента
При неисправности в процессе PressureBuildUp, DetectionMode, MeteringControl，состояние системы Presure Control входит в состояние Pressure Reduction.
③ Pressure Control - Этап контроля давления
Раздел VIII

Refill - Процесс забора реагента перед созданием давления
Данный процесс создает предварительное давление в системе. Когда давление в подающем модуле более 2000 hPa, система переходит в следующий режим.
PressureBuildUp - процесс создания давления
Прежде всего, данный процесс проверяет возможность системы достичь требуемого давления (＞5,5bar) в установленное время (35000ms). Если условия созданы, то продолжается создание давления. Если давление не создается (система делает 3 попытки), в регистр заносится ошибка. При наличии неисправности система переходит в режим StandBy.
Неисправность может возникнуть по причине: заборный трубопровод подключен неправильно (установлен вместо обратки): забивание или заламывание трубопровода забора реагента.
c) Ventilation - развоздушивание системы
Если в процессе создания давления ＞5,5bar не удается достичь его за время 35000ms система считается, что в напорном трубопроводе есть воздух. Система автоматически подаст импульс на форсунку и спустит воздух. Данная проблема обычно возникает во время первого старта системы.
Раздел VIII

d) DetectionMode - проверка трубопровода на форсунку и обратку
Данный процесс проверяет на забивание трубопровод до аэрозольной форсунки.
Система требует, чтобы давление в системе было постоянно 8,5–9,5 bar в течении 6 сек. Максимальное время нагнетания: 50сек., Если в течении 50 сек. давление не достигло 8,5–9,5 bar запускается режим проверки трубопровода. Система подает импульс на форсунку, если давление в подающем модуле снизилось, то процесс проверки прекращается, если нет следует проверить форсунку и трубопровод на предмет забивания.
Также этот процесс отслеживает забивание трубопровода обратки:
Если сигнал электромагнитного клапана подающего модуля снизится с 75% до 7%, а давление продолжает нарастать (максимальное значение давления 13 bar) следует проверить трубопровод на забивание.
e) Metering Control - контроль впрыска реагента
В рабочем режиме Metering Control контролирует давление и процесс впрыска реагента.
Раздел VIII

④ Pressure Reduction - Процесс открытия обратного клапана при снижении давления
Цель данного процесса: давление системы снизится до состояния низкого давления от 9bar (до 0.5bar), в данном процессе, насос будет вращаться на определенной постоянной скорости вращения, обратный клапан откроется (Reverting Valve)
⑤ AfterRun - процесс обратного всасывания после выключения питания
В данном процессе система SCR отслеживает температуру отработанных газов, обратное всасывание реагента, компенсацию давления. Этот процесс необходим для предотвращения кристаллизации реагента. Только после завершения этого процесса допускается отключение массы.
Раздел VIII