车用柴油机SCR技术现状及应用前景分析(3)

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1.2.6 氮氧化物传感器

后处理出口氮氧化物传感器的位置根据发动机用途的不同而变化，通常位于排气系统中的后处理催化器的出口处。如图8所示。

1）后处理出口氮氧化物NOX传感器是一个精密设备，它接收来自发动机电子控制模块ECM的指令。

2）后处理出口氮氧化物传感器永久连接在氮氧化物控制模块上，作为一个整体部件进行维修，并且不能单独进行更换。

3）后处理出口氮氧化物传感器用于测量发动机出口氮氧化物的排放。

图8 氮氧化物传感器

1.3 SCR工作原理

如图2所示，系统采用的是压缩空气辅助喷射系统。工作时，一路空气供给喷嘴，起雾化尿素水溶液的作用；另一路空气供给尿素泵，控制尿素水溶液回流量的大小。首先尿素泵起动，在计量阀模块的进口处建立起具有一定压力的尿素水溶液待用。电控单元采集柴油机的转速、转矩信号、排气温度和NOX排放等信号，电控单元按照控制策略发出需求的尿素水溶液流量的控制指令，驱动电路驱动计量阀动作，尿素水溶液与雾化空气混合经喷雾器进入排气管。尿素水溶液喷入排气管后，首先在高温及催化剂作用下发生热解和水解反应生成氨气，然后氨气进入SCR催化器催化剂作用下将NOX还原，生成氮气和水，随排气排入大气[5]。

在正常工作情况下，系统工作过程为：系统自检→系统预注→等待加料→系统加料→系统排空。如图9所示。

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图9 SCR工作原理示意图

1.3.1 系统自检

钥匙开关转到ON位置，加料器加电自检。驱动电机转一下，使驱动轮上的一个金属参考点与电路板上的监测点对正后，驱动电机停止转动。这时尿素输送泵驱动杆处于释放状态。 1.3.2 系统预注

1）每次发动机起动成功，开始运行时，系统都会开始预注阶段。加料器内隔膜泵开始全速运转，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。

2）如果预注阶段成功：①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；②检查尿素压力；③隔膜泵停止工作。

3）如果预注阶段第一次不成功：①空气电磁阀立即断电，切断空气，隔膜泵电机将再次全速运转30s；②这一过程可重复20次，如果20次后仍不成功，SCR泵状态控制加料器错误。 1.3.3 等待加料

1）在预注阶段末期，空气电磁阀打开，加料器电机停止。 2）压缩空气一直进入喷嘴，隔膜泵不转，不喷尿素。

3）加料器现在准备好进行加料，加料阶段由发动机ECM根据发动机产生的氮氧化物

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