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尿素喷射器的结构与测试方法

一、SCR后处理系统介绍

（一）SCR技术

尿素SCR后处理系统是由SCR的硬件系统与控制系统共同构成。其中,引擎所需要的最基准运行状况和催化温度的测量校正都是通过控制系统控制发动机转速与油门的位置信号来实现。根据发动机在不同操作条件下的氮氧化合物排放和催化剂对当前温度对尿素水溶液注入需要量,尿素测量单元经信号反馈控制注入所需要的固定尿素溶液，SCR系统的性能体现于尿素溶液精确的控制注入量。使用SCR尿素喷射试验装置尿素水溶液注入特性的影响因素进行了试验研究,包括空气比、频率、压力、液体密度和空气辅助系统的存在等等。结果表明,负载比与尿素喷射量成线性关系。无法实现注射小剂量注因为射频率太高,注射大剂量将导致严重的系统压力波动频率变小。注射量的大小受变形压力的影响，因此系统保持一个恒定的压力是必须的。液体密度越大相应的质量流率也就越大。空气辅助系统加入SCR系统中对注入尿素溶液的体积无较大的影响[1]。

（二）SCR的系统构成

首先了解SCR系统的结构。组成：尿素供给单元、尿素箱、尿素喷射单元、加热器、传感器、相应的路管、相应的线束。

SCR系统中有各种复杂的物理和化学反应生成。例如：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气之间的相互反应；在催化剂表面NOX与NH3发生的化学反应。其主要化学方程式如下：   

 NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O  

 4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O  

 2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O

（三）SCR系统的工作原理

SCR工作过程分为：准备  建压  喷射  减压  放空

(1)准备状态：尿素喷射系统做好加热准备，还原剂解冻，是系统做好工作准备。

(2)建压状态：SCR系统做好压力调控准备，在管路中喷射尿素溶液进行加压，并由压力传感器随时检测管道压力，这是由尿素喷射系统控制喷射泵完成。在此过程进行的同时打开尿素喷嘴使其空气进入。如果压力增加失败，尿素喷射系统将实行降压工作状态。

(3)喷射状态：压力增加成功，尿素喷射系统发出喷射指令使其喷嘴工作。同时系统指令也使泵压力传感器保持恒定的压力。

(4)减压状态：SCR系统完成或出错时，首先尿素喷嘴或喷射泵停止工作，然后管路换向，使尿素溶液回流达到减压目的。

(5)放空状态：催化器冷却以后，尿素泵工作，清空管路中压力，然后关闭喷射泵、尿素喷嘴、换向阀。最后关闭系统或使系统从新进入准备工作状态[2]。

（四）SCR系统发展现状

SCR技术主要运用在柴油尾气后处理系统上，在欧洲得到广泛的应用，目前我国也在大力发展，广泛应用中。如以下公司都属于SCR系统研究使用：

(1)无锡凯龙SCR系统

(2)上海锋昌机电有限公司

(3) 东莞市钛克迈机电科技有限公司

(4)南京俊杰环保科技有限公司

(5)宁波德纳希环保科技有限公司

 

目  录

一、SCR后处理系统介绍 1

（一）SCR技术 1

（二）SCR的系统构成 1

（三）SCR系统的工作原理 1

（四）SCR系统发展现状 2

二、尿素喷射器的结构和工作原理 2

（一）喷射器的喷射原理 2

（二）尿素喷射器结构 3

（三）尿素喷射器的工作原理 5

（四）尿素喷射器的安装及检测 5

（五）空气和无空气辅助尿素喷射系统 5

（六）尿素喷嘴的防结晶装置 7

（七）尿素喷射器的优点 7

（八）喷射器电磁阀 7

三、典型尿素喷射器介绍 8

（一）博世尿素喷射器 8

（二）康明斯SCR后处理尿素喷射系统的介绍 14

（三）凯龙尿素喷射器 16

四、尿素喷射器性能测试方法 17

（一）密封性能 17

（二）喷射性能 17

（三）喷雾性能 18

五、尿素喷射器的发展现状 20

六、参考文献 21

 

参考文献

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