重型柴油机SCR后处理技术工作原理

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用1. 引言1.1 SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用是一种先进的尾气净化技术，可以有效降低柴油机尾气中的氮氧化物（NOx）排放。

SCR技术通过在尾气中加入尿素溶液，利用催化剂将尾气中的NOx转化为无害的氮气和水蒸气，从而实现尾气的净化。

SCR技术在柴油机尾气后处理中发挥着至关重要的作用，不仅能够满足环保法规对尾气排放的要求，还可以提高柴油机的燃烧效率和性能。

在现代柴油机尾气净化领域，SCR技术已经被广泛应用。

无论是商用车辆、工程机械还是发电设备，都可以通过装配SCR系统来实现尾气排放的降低。

尤其是在需要高效、长时间运行和高负荷工作的柴油机领域，SCR技术更是不可或缺的一项技术。

SCR技术在柴油机尾气后处理上的应用具有显著的环保和经济效益，可以有效减少有害气体排放，提高柴油机的燃烧效率，并延长柴油机的使用寿命。

随着环保法规的不断加强和科技水平的不断提升，SCR技术在柴油机尾气后处理领域的应用前景将会更加广阔。

2. 正文2.1 介绍SCR技术的原理和工作机制SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是一种用于降低柴油机尾气中氮氧化物（NOx）排放的成熟技术。

其原理是通过在尾气中喷射尿素水溶液（也称为尿素溶液）或氨气，并将其与尾气中的NOx化合物在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx还原成无害的氮气和水蒸气。

SCR技术的工作机制可以分为两个主要步骤：尿素水溶液或氨气在SCR催化剂上催化分解，生成氨气（NH3）；生成的氨气与尾气中的NOx在SCR催化剂上发生化学反应，将NOx转化为氮气和水蒸气。

反应的整个过程在SCR催化剂的加速作用下进行，从而有效降低柴油机尾气中的NOx排放。

SCR技术的原理和工作机制既简单又高效，是目前公认最有效的降低柴油机尾气NOx排放的方法之一。

通过合理设计SCR系统，可以实现高效净化尾气，保护环境同时确保柴油机性能和燃油经济性。

scr系统的工作原理及注意事项scr系统的工作原理及注意事项SCR(Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原)系统的工作原理1、SCR技术原理分析：在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素（氨气和尿素化学反应的产物）的水解和热解气相化学反应以及NOx在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。

其主要化学方程式如下：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O理想状况下反应的产物主要是无毒无害的氮气和水。

（1）目前在废气中处理NOx采用的是SCR处理技术，即：利用尿素溶液（水溶液浓度为32.5%±0.5%），在排气中喷入尿素、氨水等还原性物质，将NOx（主要是NO）还原为N2和H2O。

它无毒、洁净、无气味、不易着火、无爆炸危险，但有腐蚀性，必须使用特殊的容器储存。

（2）SCR系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统控制，尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相匹配。

尿素的喷入量过少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷入量过多，则会使多余的氨气排入大气，导致新的污染。

（3）使用SCR后不但要增加SCR本身装置的重量，另外还要增加一个尿素溶液箱和尿素溶液。

汽车会损失一部分的有效载荷。

（4）SCR作为一个新的后处理技术，因购置、操作和保养费用高、需要加一套较为复杂的调节还原剂喷射量的控制系统等等原因，在车用柴油机上还没有得到大范围的推广。

（5）必须保证行驶区域内对尿素需求的供应，需要车载诊断，并需要自觉及时地加尿素。

（6）一水合氨易挥发出氨气，随温度升高和放置时间延长而增加挥发率NH3·H2O=NH3↑+H2O在较高排气温度下不能够形成对金属进行腐蚀的NH3·H2O（7）腐蚀性一水合氨有一定的腐蚀作用。

对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大。

国V SCR后处理系统工作原理及典型故障分析国V SCR后处理系统工作原理及典型故障分析国V SCR后处理系统是一种用于减少柴油发动机排放物的技术，它通过让废气经过一系列处理设备来将废气中的氮氧化物(NOx)转化为氮气和水。

这就是SCR技术（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原技术）的基本工作原理。

SCR技术的基本工作原理是将尿素水溶液（俗称尿素），喷入废气管路中，让它与反应催化剂在高温下快速反应，以将NOx转化为氮气和水。

尿素水溶液通过一个名为尿素泵的设备被压送到催化还原反应器中，以满足反应需要的尿素和NOx的摩尔比是1:1. 尿素水溶液通过一个名为尿素喷嘴的设备喷入尿素泵，然后通过气喷嘴与进口废气混合。

催化还原反应器内的催化剂将NOx转化为氮气和水，从而减少了废气中的这种有害物质的排放。

然而，国V SCR后处理系统可能存在一些典型故障，该系统的故障通常主要源于以下几个方面。

1. 尿素水溶液质量问题尿素水溶液的质量是国V SCR后处理系统稳定运行的核心，尿素水溶液的质量应保证在2.3%到3.5%。

如果尿素水溶液质量不合格，就会影响国V SCR后处理系统的性能。

在使用和存储尿素水溶液的过程中，应注意控制环境温度和湿度，保证尿素水溶液不会变质。

2. 尿素喷嘴堵塞在长时间运行后，国V SCR后处理系统的喷嘴可能会因为化学物质的沉积而被堵塞。

喷嘴堵塞会影响尿素水溶液的喷射量，导致NOx转化率下降。

预防喷嘴堵塞的方法是按规定更换尿素水溶液，定期清洗喷嘴。

3. 负载周期不足国V SCR后处理系统的负载周期通常是3000公里，如果负载周期不足，可能会导致尿素储罐内的尿素水溶液结晶和沉淀，降低SCR系统的性能，或者导致尿素泵出现断电或运转不正常的情况。

为避免负载周期不足，应按规定及时进行维护和检修，保证SCR系统的正常运行。

总之，国V SCR后处理系统是一种先进的柴油发动机排放控制技术。

关于柴油机scr 技术根本原理及常见问题探讨1.1 scr技术的反响机理Scr又称选择性催化复原系统，是用来控制柴油机排放后的处理的装置，其主要是将尿素溶液喷射到柴油机排气管中，在高温条件下产生热解水反响，生成具有复原性质的，在催化剂催化复原作用下与排气中的发生反响生成和，其化学反映过程如下：(1)热解水反响：(2)与的催化复原反响：1.2 scr系统构成scr系统主要由尿素溶液添蓝罐、催化消声器、计量喷射泵、喷嘴及相关电控管路等构成。

计量喷射泵是用来为尿素溶液输送到喷嘴而提供动力;催化消声器是催化氮氧化合物的复原反响，防止出现氨气泄漏的问题;喷嘴那么是将输送来的尿素与空气混合物顺流喷入排气管，使尿素溶液雾化，以提升催化剂的转化效率。

2.1 氧气对催化复原反响的影响在汽车柴油发动机的尾气成分中，主要是氮氧化物。

而当废气中不含有氧气时，只发生与的反响。

实验说明，在保持一定温度及水蒸气存在的情况中，无氧时scr系统转换较慢，但随着氧含量的增加，系统转化率会上升，直到氧含量体积超过8%，继续增加其含量那么不会给系统转化率带来影响。

因此，可以得知，当氧含量到达一定值时，与的反响会被控制，主要是、及的共同反响。

2.2 scr的空速特性对系统转化率的影响通常情况下，柴油机在不同的工况环境下，催化器的空速变化范围较大。

如当scr系统在200～300℃时，scr系统的转化率随空速的增加反而降低，这主要是因为空速大、反响的时间减短，从而导致较多来不及反响。

而当scr系统所处的温度环境到达300℃时，空速大小与转化率根本无关，这是因为在极度高温环境下，催化剂的活性较强，抵消了空速变化带来的不利影响。

2.3 燃油品质对催化复原反响的影响首先，当使用硫含量较高的柴油时，柴油机排放的尾气中就会含有，其在催化剂的作用下，容易被氧化成。

当温度低于250℃，氨气和就会生成，这些物质会对催化剂的活性产生不利影响;其次，在柴油机尾气含有另一个主要成分，即碳烟微粒()，当期堆积在催化器中，会造成排气的不通畅，使得尾气难以与催化剂充分接触和反响，因此需要在催化反响前先通过颗粒捕集器对尾气中的PM进行处理。

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍重汽国Ⅳ柴油机SCR系统介绍SCR技术（Selective Catalytic Reduction）是目前处理柴油机尾气中氮氧化物（NOx）的最为先进的技术之一，重汽在生产国Ⅳ柴油机时采用了SCR系统来满足新的排放标准。

SCR系统由催化还原剂和尿素水溶液组成。

催化还原剂是一种重要的催化剂，有助于将NOx转化为分别具有无毒性的氮气和水蒸气，从而降低了柴油机的尾气排放。

尿素水溶液则是用于供给催化剂，其主要成分为尿素和水，当该水溶液进入催化还原剂后可以在特定温度下分解出氨气，从而促进了催化剂的反应。

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的工作原理是：柴油机燃烧后产生的NOx进入SCR装置，在催化剂的作用下，NOx与尿素水溶液中的氨气发生反应，生成无害的氮氧化物和水。

而且由于这个催化过程中需要的温度相对较高，通常需要通过柴油机的废气再加热，实现SCR系统催化反应。

重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的特点是可靠性高，具有良好的效果。

首先，SCR催化剂的制作工艺的加工精度高，耐用程度高，这可以获得一个很好的性能；其次，通过选择适合的尿素水溶液，催化剂的反应速度和效率可以得到很好的提升，使柴油机的尾气排放符合国家的新环保标准，发挥出优秀的功效；此外，SCR系统结构简单，不增加额外成本，相比其他类似技术，SCR装置具有出色的代价效益。

总的来说，重汽国Ⅳ柴油机的SCR系统是一种技术先进、可靠性高、能够成功降低柴油机尾气污染的环保技术。

它成功地解决了NOx排放问题，，有效地减少了对环境的污染，为人们的健康和生活环境提供了承诺。

以下是重汽国Ⅳ柴油机SCR系统相关的数据：1. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统的氮氧化物（NOx）排放量要求：在负载不超过100%的重量情况下，排放量不超过3.5g/kWh；在负载超过100%但不超过110%的情况下，排放量不超过4.5g/kWh。

2. 重汽国Ⅳ柴油机SCR系统使用的尿素水溶液的成分：尿素占比32.5%，水占比67.5%。

尿素后处理工作原理
尿素后处理是一种车辆尾气排放控制技术，可以有效降低柴油车辆尾气中的氮氧化物（NOx）排放量。

其工作原理如下：
1. 尿素喷射：汽车尾气中的NOx在经过柴油气化催化器后进
入尿素选择性催化还原装置（SCR）。

在SCR中，车辆通过
一个叫做尿素喷射器的装置将尿素溶液（尿素与水的混合物）喷射到尾气管中。

2. 尿素分解：喷射进入尾气管中的尿素溶液会在高温条件下迅速分解为氨气（NH3）和二氧化碳（CO2）。

3. 氨气与NOx反应：在SCR催化剂上，氨气与尾气中的NOx 发生反应。

SCR催化剂通常包含一种负载在陶瓷或金属蜂窝
结构上的催化剂，该催化剂能够促进氨气和NOx之间的选择
性催化还原反应。

在反应过程中，NOx会被还原为氮气（N2）和水蒸气（H2O），从而降低尾气中的NOx排放。

4.氮气和水蒸气排放：经过SCR后，尾气中的NOx已经被还
原为无害的氮气和水蒸气，这些产物将随着尾气一起排放到大气中。

尿素后处理技术通过将尿素溶液喷射到尾气管中并利用SCR
催化剂促进氨气与NOx的选择性催化还原反应，可以有效降
低柴油车辆的尾气中的NOx排放量，从而减少对环境的污染。

柴油机排气后处理技术进入二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，严重危害人类社会的可持续发展，日益受到各国政府和民间的重视。

随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境的压力日益加剧，新的排放法规的要求日趋严格，研究开发低排放、低油耗的汽车新技术势在必行[1]。

柴油机作为一种高效节能的动力机械，在军车动力中占据这越来越重要的地位。

为了保持柴油机卓越的燃油经济性，同时又能满足越来越严格的排放法规要求，电控燃油喷射、可变截面涡轮增压器和废气再循环、排气后处理等技术被相继采用，并逐渐成为先进柴油机的通用技术标准。

然而，随着排放法规的日益严格，机内净化技术实现起来已经愈有难度且成本较高，排气后处理技术成为了减少尾气污染的重要手段。

本文章主要介绍柴油机主要污染物生成机理，柴油机排气后处理技术的相关情况。

一柴油机排放主要污染物生成机理柴油机排放的主要污染物有：NO x、微粒。

1.NOx的生成机理感兴趣的氮氧化物是指NO，N2O（燃气轮机）和NO2，其中常见的是NO和NO2，它们统称为NOx。

在燃烧后的排气过程中，更加稳定的NO几乎总是超过其它氮氧化物占主要地位。

NO的生成途径以确定有两种：1.高温途径即在已燃区产生的NO称为热NO；2.瞬发途径。

即在火焰区产生的NO称为瞬发NO；氮氧化合物是在燃烧过程中由燃烧空气中的氮或来自化石燃料中的含氮有机物（主要是在重油和煤中）生成的。

若NOx排放受到热力学平衡约束条件控制的话，则氮氧化物的浓度在排气温度下将小于1×10-6。

当燃烧产物的温度下降，NOx浓度开始降低，但在火焰温度下，供NOx分解的时间在通常的燃烧设备中都太短，难以达到平衡状态，以及氮氧化合物在数十到数千（与燃烧的情况有关）10-6的浓度下被激冷。

这样，NOx生成和分解的化学过程是由化学动力学而不是热力学控制的。

NO和NO2浓度是彼此被另一个快速活性基反应连系在一起的：NO2和O，H和OH反应生成NO，而NO和HO2反应生成NO2。

内燃机与配件0引言柴油机的主要排放污染物包括颗粒（PM）和氮氧化合物（NOx）。

通过提升燃油喷射技术、优化缸内燃烧效果可以降低PM的排放。

高温、富氧是产生NOx的两大前提条件，为保证柴油机燃油经济性和动力性，SCR是目前作为有效降低NOx排放的关键技术手段。

随着国民经济的高速发展，对于环保理念的认知愈加深刻。

SCR系统伴随着柴油机在轻、重型载货汽车上的使用越来越普遍，加之当下的柴油发动机电控系统普遍采用CAN总线作为信号与指令传输的渠道，车载自诊断系统（OBD）在明确NOx排放超标的前提下将信号反馈给发动机控制单元，发动机控制单元在已设定的标准下会强制性限制发动机的输出功率和扭矩、故障灯点亮。

笔者在滇西德宏境内走访了十余家中小型规模的汽车修理厂，发现维修人员在柴油机SCR 系统引发的故障方面往往无从下手，甚至因为分析不准确导致误判误修的情况时有发生。

例如笔者所在地一家修理厂一起因SCR系统故障误判为喷油器问题，经过反复按技术标准校验、比对和装拆喷油器，结果故障依旧没有得到排除的案例。

因此，学习柴油机SCR系统的难点在于弄清楚其构造及相关部件的功能及控制原理，并把相关知识点连贯起来达到掌握工作原理的目标，才能在故障检测与诊断分析时做到有的放矢。

1柴油机SCR系统的构造及工作原理1.1SCR系统简介按有无压缩空气辅助将柴油机SCR系统分为气助式和非气助式两种。

国内以德国博世研发的非气助式SCR 系统为主，玉柴、潍柴、一汽解放、康明斯等主机厂都选择匹配博世的SCR系统，包括云南省的云内动力也在使用博世研发的SCR系统。

本文以目前大多数主机厂为满足“国VI”标准而配备的德国博世DeNOx5.3系统为主进行阐述。

1.2SCR系统组成SCR系统主要由尿素供给系统、喷射控制系统、监测系统、催化系统组成。

尿素供给系统：尿素箱（包含过滤器）、尿素供给模块（包括尿素泵）、换向阀、尿素供给管路。

气助式SCR系统还包括压缩空气系统；喷射控制系统：发动机（ECU）、喷射控制单元（DCU）；喷射系统：尿素液压管路、喷嘴；监测系统：尿素溶液加热控制单元（GCU）及加热部件、尿素液面位置传感器、排气温度传感器、NOx传感器等，也包括ECU和DCU；催化系统：SCR催化器（包含氨扩散混合气、催化转换器和消声器）。