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1、 第1页 共32页 YC6L- 40 共轨柴油机共轨柴油机 SCR 系统配套说明书系统配套说明书 （V1.2） 广西玉柴机器股份有限公司广西玉柴机器股份有限公司 二八年一月 第2页 共32页 更改说明更改说明 版本号版本号 作者作者 日期日期 更改理由更改理由 V1.0 陶泽民 2007- 10- 10 V1.1 陶泽民 2007- 10- 20 1. 更新了图 12、21 和与之相关的说明 2. 增加了 23 页的接地说明 3. 增加了车辆端接插件零件照片 4. 更新 YC6L- 40 共轨柴油机 SCR 系统整车电路图 5 明确两种催化消声器都需要使用弹性减振支架安装 6 增加附录三：添蓝
2、成份 7 更新 P26 添蓝液面高度 CAN 信息：Identifier 8 更新了图 22 管路连接关系图 V1.2 陶泽民 2008- 1- 18 1增加了对计量喷射泵滤清器加热功能的描述，并定义了 添蓝滤芯加热器接插件 2更新 YC6L- 40 共轨柴油机 SCR 系统整车电路图，主要 变化在 ECU 整车标定接口和添蓝滤清器加热控制 3定义了后处理系统 CAN 故障信息（P27） 第3页 共32页 玉柴 YC6L- 40 共轨系列发动机是玉柴自主研发和拥有世界同步技术的新机型，直列六缸、增压中冷四气门，采用 BOSCH 电控高压共轨燃油喷射系统，更高的燃油喷射压力，全新开发的燃烧系统保
3、证燃油高效清洁燃烧，精心优化活塞、活塞环、气缸套摩擦副，进一步降低机油耗，用优化燃烧和降机油耗两个方面的机内净化技术将微粒排放从国 3/欧 3 发动机已经很低的水平上，继续减少了 80%。同时增加了BOSCH 电控选择性催化还原(SCR)后处理系统，有效降低氮氧化物（NOx）排放。该机可靠性好，保修 30 万公里，低排放，符合国 4/欧 4 排放标准，燃油经济性好，比欧 3 发动机省油 5%。 YC6L- 40发动机和国3/欧3共轨发动机相比, 外观上最大的区别是增加了SCR排气后处理装置, 由于发动机本体的一些降排放措施并不影响发动机的外形尺寸, 所以安装配套的重点是 SCR 系统。发动机本
4、体配套安装可参照YC6L- 30 发动机配套说明 ，本文主要讲解 SCR 系统的配套与安装。 一、一、 系统工作原理及构成系统工作原理及构成 SCR 是 Selective（选择性） 、Catalytic（催化） 、Reduction（还原）的英文缩写。SCR 系统目前采用的还原剂是尿素。尿素 NH2CONH2 加 H2O 后在高温下分解成成 NH3 和 CO2： NH2CONH2 + H2O - 2 NH3 + CO2 在 SCR 催化器中 NH3和排气中的 NO 和 NO2反应产生氮气和水： NO+NO2 +2NH3 - 2N2+ 3H2O 4NO+O2+4NH3- 4N2+6H2O 2N
5、O2 +O2+4NH3- 3N2+6H2O 为防止发动机整个使用寿命过程中氨气的泄漏，SCR 催化器后设有氨催化器，在这个催化器中 NH3与 O2反应生成氮气和水 4NH3+ 3O2- 2N2+6H2O SCR 系统用的标准化尿素水溶液（符合 DIN70070）称为添蓝（Adblue） 。具体指标见附录三。 SCR 系统由催化消声器、计量喷射泵（Supply module） 、喷嘴(Dosing module) 、 添蓝 罐、 后处 理控 制 单 元（ACU ）及 相 应 管路 和 线 束构 成 。 第4页 共32页 图1 SCR系统示意图 YC6L- 40共轨柴油机集成BOSCH第二代添蓝计
6、量喷射系统（DNOX2），该系统无压缩空气辅助喷射。计量喷射泵（SM）与计量控制器（ACU）集成在一起，ACU控制整个后处理系统的工作，包括传感器信号的处理，添蓝喷射量的计算和各种执行器的控制。ACU通过CAN总线与发动机ECU通讯，获得发动机的运行参数，再加上催化器温度信号，计算出添蓝喷射量，控制喷嘴喷射适量的添蓝到排气管内。喷嘴安装在排气管上，靠不断回流的添蓝冷却，喷嘴的作用是按照ACU的命令，计量并喷射添蓝到发动机排气管内。 添蓝在排气管混合区遇高温分解成氨气（NH3）和水，与排气充分混合后进入SCR催化消声器。在催化消声器里，NH3和NOx反应生成氮气和水，排出到大气。 第5页 共32
7、页 冷却水电磁阀 图2 SCR系统构成 计量喷射泵喷嘴 催化消声器 催化器后温度传感器 混合器 添蓝罐 垫片 堵头 添蓝滤芯 加热器 第6页 共32页 二、部件功能介绍及安装要求二、部件功能介绍及安装要求 1. 催化消声器催化消声器： 催化消声器的主要作用是催化氮氧化合物的还原反应、防止氨气泄漏和降低发动机的排气噪声，是 SCR、氨气催化器和发动机排气消声器的集成体。整体材料为不锈钢，内装 SCR、氨气催化器芯子和消声管路，表层不锈钢板下部装有绝热材料，运行过程中表面平均温度低于 200。法兰面接口为入口，另一光管接口为出口。催化器前后设有温度传感器安装孔，安装时请辨别催化器进出口温度传感器安
8、装孔的位置。DENOX2 系统只需安装一个温度传感器：催化器后温度传感器，催化器后温度传感器外形如见图 7。催化器前温度传感器安装孔需用专用的堵头堵住，见图 3。 玉柴提供箱式和桶式两种外形的催化器，以满足不同的车辆配套要求。箱式催化消声器整体重量70Kg，外形尺寸：560x470x500。在催化消声器腰部侧边的是出口温度传感器安装孔，在底端的是入口温度传感器安装孔（如图4）。 桶式催化消声器整体重量45Kg，外形尺寸：290x800。温度传感器安装位置位于圆柱面上，靠近进气口的是催化器前温度传感器安装孔，另外一个是催化器后温度传感器安装孔（如图5）。 图3 催化消声器工作原理示意图 第7页
9、共32页 图5 桶式催化消声器 图4 箱式催化消声器 第8页 共32页 安装要求：安装要求： l 催化消声器在整车上可象传统消声器那样用钢带固定， 箱式催化消声器须按图6 要求确定钢带捆扎位并可靠限位。 错误的捆绑位置会引起表面保温层的而且固定不稳。桶式催化消声器的钢带捆扎位置无特殊要求，可按照传统桶式消声器方法固定。 l 箱式催化消声器可按图 6 所示姿态安装，也可放平安装。不推荐进出口垂直朝上的安装方式。若需其它安装方式，请向玉柴应用工程部咨询。 图6 两种催化消声器的安装情况 图 7 催化器后温度传感器 第9页 共32页 l 两种催化消声器支架和车辆大梁的连接需要使用弹性减震装置， 这样
10、可使内部陶瓷催化器芯免受剧烈振动。 l 催化消声器比传统的消声器重了很多。 车辆制造商应检查当前消声器安装系统的强度，如有必要， 需更新设计。 l 因为催化器内的化学反应依赖于温度（最低 180 C），所以催化消声器应尽可能靠近发动机，而且排气管尽可能包裹保温层。对于公交车辆，经保温处理的排气管路可提高对于公交车辆，经保温处理的排气管路可提高 NOx的转化效率，公交车辆，发动机到催化消声器的排气管必需保温隔热的转化效率，公交车辆，发动机到催化消声器的排气管必需保温隔热。 l 从添蓝喷嘴上游 200mm 处开始一直到下游催化消声器 的排气系统管路必须采用 304 或 439 级不锈钢。添蓝具有腐
11、蚀性，再加上高温，会急剧侵蚀低碳钢部件。 l 应在涡轮增压器出口和催化消声器之间使用金属软管连接， 目的是避免发动机的震动传到催化消声器，使催化消声器内的催化器免受振动。 l 在全负载额定转速下，在涡轮排气出口处测得的最大总系统背压不应超过 20千帕。 第10页 共32页 添蓝罐添蓝罐: 添蓝罐用于盛装添蓝，空重3Kg，外形尺寸550x450x200，整体材料为塑料。顶部装有传感器和加热器的集成体，接口定义见图6。传感器可感应液面高度和温度。加热器可利用发动机冷却水的热量化冰。通气阀用于平衡罐内外气体压力。罐内装有添蓝粗虑器，以防大于0.1mm的大颗粒进入喷射系统。罐底设有残液放出螺塞孔。添蓝
12、罐加注口符合欧洲标准DIN70070，与油箱口不同，可防止加错。 安装要求安装要求 添蓝罐一般和油箱同侧安装，距离油箱近一点，方便加液。但是两者又不能贴在一起，因为电控燃油系统得回油造成油箱温度较高，有可能加热添蓝，引起添蓝性质变化，造成后处理系统不能正常工作。 图 8 添蓝罐 添蓝加注口添蓝加注口 通气阀通气阀 液位液温度传感 器电器接口液位液温度传感 器电器接口 传感、加 热集成体传感、加 热集成体 图 9 液体接口定义 第11页 共32页 2. 计量喷射泵（计量喷射泵（supply module） 计量喷射泵外形尺寸235x203x190，工作环境温度：- 4080，重约4公斤，防护等级
13、：IP67,69K。 计量喷射泵内部集成添蓝泵、滤清器、加热器、计量控制器（ACU）。该单元有四个液体接头和ACU电器接头。液体接头有：从添蓝罐来的添蓝入口、到喷嘴的添蓝出口，具体位置见图11。ACU电器接口包括了蓄电池电源接口、点火开关、J1939高、低和屏蔽端子。ACU的的CAN接口无终端电阻接口无终端电阻。 计量喷射泵供液能力20kg/h, 压力5bar。允许的添蓝温度- 570。 ACU具有OBD功能，正常运行时，打开钥匙后能听到泵运转时发出的短促的声音，当发动机起动后，内部添蓝泵开始运转，添蓝管道内建立起压力，使管道内压力始终维持在5bar，为喷射添蓝做好准备。如果排气温度高于200
14、， ACU控制喷嘴喷射添蓝。当起动钥匙关闭后，泵自动倒转30秒钟，将管道内的残液吸回添蓝罐，避免因添蓝结晶而造成管路堵塞，所以ACU的总电源线不能由点火开关控制。 寒冷季节，计量喷射泵可控制内部加热器和过滤器加热器自动加热，以化冰图 10 计量喷射泵外形 第12页 共32页 并防添蓝结冰。 工作介质：工作介质： 添蓝：添蓝符合DIN70070标准，需经过100微米滤芯过滤。添蓝入口最大流量20 kg/h，添蓝喷射能力06 kg/h 。 安装要求安装要求 l 计量喷射泵安装位置的震动加速度需小于6G,如不满足要求，需使用减震垫。 l 安装计量喷射泵时，应使其Z轴保持垂直，使用四个螺栓固定，安装面
15、平面度要求在0.5毫米以内， 如图12所示， 图中角度是车辆运行的最大倾角。 l 在车辆上安装,计量喷射泵一般不需要专门的防护。建议将其安装在雨水飞 溅和泥污较少的位置，以防止插接件的意外损坏。如果存在其它部件图 11 计量喷射泵接口 第13页 共32页 或石头意外碰撞的可能，需使用防护罩。 图12 计量喷射泵的安装姿态 图13 计量喷射泵的安装高度 l ACU工作时需要散热，所以注意此部分的通风散热，不能靠近排气管、催化消声器、增压器等热源太近。 z 第14页 共32页 l 计量喷射泵与喷嘴之间的接管应使用软管， 以允许其和排气管之间的相对震动。 l 安装高度要求如图13所示：计量喷射泵低于
16、添蓝罐安装时，进液管最高点（IL）必须高于添蓝液面最高点（AL），也就是要使用从顶端出液的添蓝罐，而且进液管最高点（IL）与添蓝罐内部吸液口（BIL）之间距离不能大于一米。计量喷射泵低于添蓝罐安装时，计量喷射泵红色参考点RP不能高于添蓝罐内部吸液口（BIL）1米。 l 计量喷射泵需靠近添蓝罐安装，为减少供液管路内部截流空气的可能性，供液管越短越好，最长不能超过5米。管路越长越要仔细布置管路，使管路从添蓝罐出液口到计量喷射泵添蓝入口的管路一路上行，避免局部拱形，形成空气截留区。 第15页 共32页 4添蓝喷嘴添蓝喷嘴(dosing module) 喷嘴又称计量模块， 其作用是在 DCU的控制下将添蓝按照所需要的量成雾状喷到排气管中。喷嘴的主体是一个电磁阀，周围包围着添蓝流道，起到冷却作用， 另外上端设有添蓝的进回液口，侧面设有电器接口，外围设有隔热罩。 喷嘴工作环境温度范围- 4080，重约0.25公斤。 安装方法及要求
