Понижение токсичности выхлопа: описание и работа — работа системы снижения токсичности выхлопа (SCR) Ford Transit Custom I

Работа системы снижения токсичности выхлопа (SCR)

1 Модуль датчика оксидов азота (NOx) 2 модуль свечей накаливания; 3 Электрический узел SCR с разъемами 4 Насос Adblue® в сборе 5 Форсунка Адблю® 6 Датчик давления 7 Лямбда-зонд (только легковые автомобили) 8 Датчик давления SCR 9 Датчик температуры отработавших газов (EGT3) 10 Датчик температуры отработавших газов (EGT2) 11 Датчик температуры отработавших газов (EGT1) 12 Датчик NOx 13 блок управления силовым агрегатом (PCM) (Модуль управления силовым агрегатом)

При попадании в систему выпуска (прямо перед DPF) реагент-восстановитель распыляется и равномерно смешивается с отработавшими газами. В это время тепло отработавших газов расщепляет мочевину на диоксид углерода (CO2) и аммиак (NH3).

По мере того, как аммиак и NOx проходят через катализатор SCR, происходит восстановительная реакция, в результате которой аммиак и NOx преобразуются в азот (N2) и воду (H2O). Эффективность реакции достигает 95 %, она способствует более экономной и продуктивной работе двигателя и, собственно, снижает высокий уровень оксидов азота, производимых при сгорании бедной смеси.

Для определения уровня концентрации Адблю® следует использовать рефрактометр. Соответствующий рефрактометр можно заказать на веб-сайте со специальными инструментами FCSD (Отдела Послепродажного Обслуживания Ford).

Модуль блок управления силовым агрегатом (PCM) выполняет следующие функции:

• Управление насосом Адблю®.
• Контроль системы Адблю®: Давление Уровень Ед. температ.
• Защита насоса Adblue® и каталитического нейтрализатора SCR от каких-либо повреждений

Бак SCR

1 Электрический узел SCR с разъемами 2 Насос Adblue® в сборе

Электрический узел SCR с разъемами обеспечивает электрическое соединение следующих элементов узла насоса Adblue®:

• Насос Адблю®
• Нагреватель бака
• Нагреватель крышки
• датчик температуры;
• С датчиком уровня
• Датчик давления

Электрический узел SCR с разъемами использует внешний 16-контактный разъем. Разъемы насоса Адблю® обеспечивают подачу тока максимальной силы:

• Насос Адблю® (4 контакта): макс. 7 A
• Нагреватель Адблю® (2 контакта): макс. 11,5 A
• Датчик давления Адблю® (контакты): < 12 мА
• Датчик температуры Адблю® (контакты): < 20 мА
• Датчик уровня Адблю® (контакты): < 10 мА

Насос Адблю®

1 Электродвигатель насоса. 2 Насос 3 Фильтр 4 Нагреватель бака 5 Датчик температуры 6 Датчик давления 7 Узел с разъемами 8 С датчиком уровня 9 Корпус фланца

Насос Адблю® установлен на баке снизу и прикреплен к нему с помощью соединения типа «камлок». Насос Адблю® состоит из насоса, реверсивного распределителя и соленоида, датчика давления, фильтра тонкой очистки и сетчатого фильтра мочевины.

Насос Адблю® выполняет следующие функции:

• Закрывает и уплотняет крышку бака с помощью устройства соединения типа «камлок»
• Обеспечивает минимальный резерв восстановителя
• Обеспечивает гидравлический интерфейс для подачи восстанавливающего средства в виде наконечника
• Фильтрует восстановитель
• Подает восстановитель под давлением через наконечник в соответствии с заданным давлением и расходом
• Измеряет давление восстановителя на выходе из насоса Адблю®
• Очищает компоненты системы SCR от подающего наконечника до форсунки при выключенном зажигании
• Измеряет температуру восстановителя в насосе Адблю® с помощью датчика температуры
• Нагревает восстановитель в баке с помощью электрического нагревателя
• Измеряет уровень восстановителя в баке с помощью датчика уровня жидкости

Все устройства (насос, нагреватель бака), а также датчики (давления, температуры и уровня) отвечают следующим требованиям:

• Номинальное напряжение источника питания (устройства): 12 В
• Рабочее напряжение источника питания (устройства): 13,5 В
• Диапазон напряжения источника питания (устройства): от 9,0 В до 16,0 В
• Номинальное напряжение источника питания (датчики): 5 В
• Диапазон напряжения источника питания (датчики): от 4,75 В до 5,25 В

Нагреватель бака системы SCR обеспечивает тепловую мощность, необходимую для впрыскивания восстановителя в бак и внутрь компонентов насоса Адблю® в случае замерзания:

• Номинальная мощность (при рабочем напряжении, 25 °C): 121,9 Вт
• Сопротивление нагревательного элемента: 1,44 Oм ±5% при 25 °C
• Макс. постоянный ток (при макс. напряжении): 11,5 А
• Диапазон средних рабочих температур: от -20 °C до -3 °C
• Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -20 °C до 20 °C
• Время отклика для достижения 67% ровной температуры поверхности в воздухе: < 60 секунд

Нагревательный элемент оболочки обеспечивает тепловую мощность, необходимую для впрыскивания восстановителя в выходной наконечник и во впускное отверстие датчика давления в случае замерзания. Он представляет собой проволочное сопротивление и подключен последовательно к проводке нагревателя бака:

• Номинальная мощность (при рабочем напряжении): 2,3 Вт
• Сопротивление нагревательного элемента оболочки: 0 027 Oм -5% +10%
• Диапазон средних рабочих температур: от -20 °C до -3 °C
• Диапазон рабочих температур окружающей среды: от -20 °C до 20 °C

Управление насосом Адблю® осуществляется блок управления силовым агрегатом (PCM) с помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией. Регулируемый давлением насос Адблю® подает восстановитель в жидком состоянии из бака в форсунку при заданном давлении:

• Номинальное давление на выходе насоса: 5,0 бар
• Диапазон значений давления на выходе насоса: 5–7 бар
• Ток источника питания: < 12 мА
• Выходное напряжение: 0,5 В–4,5 В
• Сигнал на выходе: см. схему сигналов датчика давления SCR

Расходомерная диафрагма SCR ограничивает поток в направлении вперед (функция насоса)

• Номинальный расход по обводному трубопроводу: 8,25 л/ч ±5%

Датчик температуры SCR (NTC (отрицательный температурный коэффициент))

• Ток источника питания: < 20 мА
• Сигнал на выходе: см. схему сигналов датчика температуры SCR

Датчик уровня SCR • Ток источника питания: < 10 мА

Линия подачи нагретого восстановителя:

• Соединяет выпускной патрубок насоса Адблю® с форсункой Adblue®
• Подогрев осуществляется проволочным сопротивлением, навитым на линию подачи внутри нее
• Задачей системы подогрева является обеспечение жидкого состояния Adblue® при низких температурах окружающей среды (ниже -11 °C)

Датчик температуры SCR

Датчики температуры отработавших газов (EGT) подают сигнал в блок управления силовым агрегатом (PCM) и измеряют температуру отработавших газов в трех местах. Датчики EGT являются датчиками с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), в которых электрическое сопротивление уменьшается по мере увеличения температуры и увеличивается при уменьшении температуры. Изменение сопротивления изменяет напряжение в цепи сигнала в блок управления силовым агрегатом, соответствующее температуре.

блок управления силовым агрегатом (PCM) использует входные сигналы от 3 датчиков EGT:

• Датчик EGT 1 расположен перед окислительным каталитическим преобразователем (OC)
• Датчик EGT 2 расположен между окислительным каталитическим преобразователем (OC) и сажевый фильтр
• Датчик EGT 3 расположен между сажевый фильтр и катализатором системы снижения токсичности выхлопа (SCR)

Форсунка Adblue® (дозирующий модуль)

1 электрический контакт 2 Форсунка Адблю® 3 Разъем Адблю® 4 Обратный шланг охлаждающей жидкости 5 Канал для подачи охлаждающей жидкости 6 фильтр твердых частиц дизельного топлива

Форсунка Adblue® также известна как дозирующий модуль. Она управляется электромагнитным клапаном непосредственно блок управления силовым агрегатом (PCM) с помощью широтно-импульсная модуляция. Форсунка получает DEF из напорной линии с реагентом и распыляет его в поток выхлопных газов, где он смешивается с выхлопными газами перед попаданием в катализатор SCR.

Форсунка имеет водяное охлаждение с помощью электрического водяного насоса из контура охлаждающей жидкости двигателя.

Когда зажигание выключено, блок управления силовым агрегатом (PCM) открывает инжектор Adblue® и приводит в действие клапан продувки насоса Adblue®, в результате чего насос меняет направление потока и откачивает весь реагент из инжектора и линии обратно в бак восстановителя.

Форсунка Адблю®:

• Относительное рабочее давление: 5 бар
• Наконечник насадки с 3 отверстиями
• Статический массовый расход при давлении 5 бар: 4 кг/ч Адблю®
• Угол подачи: 16 ±5°

Модуль оксидов азота (NOx)

1 Модуль NOx 2 Датчик NOx

Модуль NOx отслеживает показания датчика NOx и контролирует нагревательный элемент датчиков. Модули NOx передают концентрацию NOx, кислорода (O2) и неисправности системы датчика NOx в блок управления силовым агрегатом (PCM) по локальной шине HS-CAN.

В состав модуля NOx входят следующие элементы:

• Микропроцессор
• оперативное запоминающее устройство
• электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство — Сохраняет калибровку модуля
• Привод нагревателя — подает напряжение PWM к нагревателю датчика NOx для поддержания рабочей температуры
• датчик температуры;

Микропроцессор обрабатывает входящие сигналы датчика и передает информацию в блок управления силовым агрегатом (PCM). Датчик температуры в модуле используется для компенсации температурной зависимости элементов цепи и проверки рациональности модуля и датчика NOx.

Датчик оксидов азота (NOx)

Датчик NOx определяет наличие концентрации кислорода (O2) и NOx в системе выпуска. Датчик NOx 12 использует две измерительные камеры для определения концентраций O2 и NOx.

Датчик давления SCR

Датчик давления в системе SCR, встроенный в узел насоса Adblue®, предоставляет обратную связь в блок управления силовым агрегатом (PCM), который регулирует давление в системе путем управления скоростью работы насоса Adblue®.

Топливный бак SCR

Топливный бак SCR установлен под днищем автомобиля возле заливной топливной горловины.

Каталитический нейтрализатор SCR

1 Окислительный нейтрализатор 2 Каталитический нейтрализатор SCR 3 дизельный сажевый фильтр

Каталитический нейтрализатор SCR содержит медный катализатор с покрытием из пористого оксида на цеолитовой подложке. Каталитический нейтрализатор SCR преобразует аммиак и NOx в азот (N2) и воду (H2O).