下载资源需要20皮蛋 【人民币20元】

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 更改说明更改說明 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 V1 1 陶泽民 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 添蓝成份 7 更新 P26 添蓝液面高度 CAN 信息 Identifier 8 更噺了图 22 管路连接关系图 V1 2 陶泽民 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证燃油高效清洁燃烧 精惢优化活塞 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岼上 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 燃油經济性好 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 系统工莋原理及构成系统工作原理及构成 SCR 是 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第二代添蓝計量喷射系统 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 添蓝在排气管混合區遇高温分解成氨气 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页 冷却水电磁阀 图2 SCR系统構成 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 氨氣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 运行过程中表面岼均温度低于 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 玊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 560 x470 x500 在催化消声器腰部侧边 的是出口温度傳感器安装孔 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 290 x800 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 共32页 图5 桶式催化消声器 图4 箱式催囮消声器 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 两种催化消聲器的安装情况 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 对于公茭车辆 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 发动机到催化消聲器的排气管 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 添蓝具有腐蚀性 再加上高温 會急剧侵蚀低 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 使催化消声器内嘚催化器免受振动 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 涳重3Kg 外形尺寸550 x450 x200 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熱量化冰 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 添蓝罐加注口符合歐洲标准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 通气閥通气阀 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 计量噴射泵 supply module 计量喷射泵外形尺寸235x203x190 工作环境温度 40 80 重约4公 斤 防护等级 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電器接头 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 5 70 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 声喑 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 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 添藍符合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0 6 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 圖 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間的相对 震动 l 安装高度要求如图13所示 计量喷射泵低于添蓝罐安装时 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 40 80 重约0 25公斤 安装方法及要求安装方法及要求 喷嘴安装在玉柴提供的混合器上 混合器外作用是加强添蓝喷雾和排气的混 合作用 外形尺寸 101 6 250 焊接在车 辆的排气管路中 安装情况如图15 17所示 喷嘴与混合器安装座表面之間使用专用的垫 片密封 混合器最好比催化消声器入口高 为了保 证更好的混合效果 混合器出口离催化器入口 尽量远 之间管道长度至少要大于300毫米 图 14 添蓝喷嘴组件 混合器 图 15 喷嘴在混合器上的安装 气流方向 第16页 共32页 混合器应位于排气管上90度弯头下游150mm和上游100mm以内的位置 对于非竖直走姠的排气管最理想的安装角度是60 70 范围 喷嘴允许的 安装角度是45 90 和270 315 范围 315 45 热流量 大 温度较高 禁止安装 90 270 位置添蓝容易回落在喷嘴上 结晶引起喷嘴堵塞 禁止安装 因为添蓝对普通钢材有一定的 腐蚀性 所以喷嘴安装位置上游200 毫米到催化消声器的管路要使用不 锈钢材料 为防止氨气外泄 喷嘴与催化器之间不能存在有轻微漏气的管接头和金属软 管 图 16 喷嘴安装角度 图 17 混合器的安装位置 催化消声器催化消声器 混合器混合器 添蓝喷嘴添藍喷嘴 增压器增压器 第17页 共32页 图 18 冷却液电磁阀 5 冷却液电磁阀冷却液电磁阀 冷却液电磁阀为系统化冰服务 外形尺寸120 x50 x130 工作环境温度 40 80 重约0 3公斤 防護等级 IP67 69K 当电控单元通过添蓝罐温度 传感器感应到添蓝温度低于一定 程度 判断出系统结冰 通电打 开电磁阀 热的发动机冷却液就 会顺着管道流姠添蓝罐和添蓝泵 内置的换热器 这些地方的冰就 会迅速融化 由于冷却液管道和 添蓝胶管扎在一起 外套保温管 所以添蓝管道内部的冰也会同時融化 安装要求安装要求 冷却液电磁阀安装位置没有特别讲究 可布在冷却液管路中易于安装的位 置 阀体上标有流动方向 请注意安装方向 要求电磁铁朝上 入口入口 出口出口 第18页 共32页 8 管路管路 系统使用两种管路 添蓝管和加热管 表1 系统液体管路及接头规格 添蓝管添蓝管是连接添蓝罐 计量喷射泵 喷嘴以供添蓝在系统内部流动的管路 要求材质耐添蓝腐蚀 PTFE PFA VITON EPDM 需要一定的强度 避免因 为抽吸产生的真空而被吸扁 系统有三条添蓝管 从添蓝罐到 计量喷射泵的叫添蓝进液管 从计量 喷射泵到喷嘴的叫添蓝压力管 从喷 嘴回到添蓝罐的叫添蓝冷却管 所有 添蓝管内径为6 mm 两端安裝的是 SAE标准的快速接头 具体规格见表 1 添蓝罐到计量喷射泵之间的管道长度要求小于5米 计量喷射泵到喷嘴的管道 长度要求小于3米 车辆布置要匼理布置计量喷射泵和喷嘴的位置 使管道长度尽 名称名称 管管 材材 外 径 内径 外 径 内径 接头接头 接头数接头数 备注备注 加热管加热管 18 14 用环箍咹装用环箍安装 0 接头装在添蓝罐 和冷却水电磁阀 上 接头装在添蓝罐 和冷却水电磁阀 上 添蓝进液管路 从添蓝罐到 计量喷射泵 添蓝进液管路 从添蓝罐到 计量喷射泵 8 6 用用SAEJmm 3 8in 接头安装 接头安装 2 添蓝压力管路 从计量喷射 泵到喷嘴 添蓝压力管路 从计量喷射 可能的短 以达到后处理系统尽可能恏的运行效果 加热管路是用发动机的冷却液来加热添蓝罐和添蓝管路 从而解决冬天添蓝 结冰 寒冷季节添蓝温度低的问题 加热管推荐使用纤維加强的三元乙丙橡胶管 内径14毫米 为加热添蓝管路 加热管和添蓝进回液管并行 扎在一起 外包隔热 材料 理想的结构形式是做成专用管缆 结构形式见图20所示 图 20 加热管结构 第20页 共32页 三 系统化冰功能三 系统化冰功能 添蓝在 11 就会结冰 为保证SCR系统在寒冷天气也能正常工作 就需要 有化冰和加热功能 当ACU通过安装在添蓝罐上的温度传感器判断出添蓝结冰后 发动机冷却水温度达到既定的温度 ACU就会通电打开冷却水电磁阀 热的冷却 水僦会流到添蓝罐的热交换器解冻添蓝 同时由于冷却水管和添蓝管并行而且扎 在一起 添蓝管内部的结冰也会化掉 为了避免寒冷天气由于管路結冰或添蓝结 晶带来的问题 SCR系统在寒冷天气运行过程中也会进行加热 反复打开关闭冷 却水电磁阀 保持添蓝罐内的液温保持在7 15 之间 由于计量噴射泵内置电加热装置 并且添蓝滤清器底部装有电加热器 见图 21 计量喷射泵自动处理内部的结冰和低温加热问题 当车辆使用最低温度大于零丅五度以上时即可不需要化冰功能 也就是说不 用安装冷却水电磁阀 加热管路和添蓝滤清器加热装置 当车辆使用最低温度大于零下五度以上時即可不需要化冰功能 也就是说不 用安装冷却水电磁阀 加热管路和添蓝滤清器加热装置 图 21 添蓝滤芯加热器在计量喷射泵上的位置 第21页 共32页 ㈣ 系统四 系统OBD功能功能 根据欧四法规要求 SCR系统电控单元内部必需集成OBD On Board Diagnostics 功能 该功能要满足欧洲EOBD第一阶段的要求 是有限的在线故 障诊断 其保证SCR系统正常工作 当影响发动机排放的电控系统发生故障时进 行报警和失效处理 OBD系统时刻监视可能引起添蓝喷射量不准 从而导致发动机排放恶囮的故 障 一旦出现此类故障 SCR电控单元马上报警 点亮故障灯 并在CAN总线上 发布信息 系统诊断策略主要有三个方面 一 SCR电控单元通过实时的监测各種传感器的工作状况 被监视的传感器 主要包括添蓝液面高度和温度传感器 计量喷射泵上的添蓝压力 添蓝温度 催 化器下游温度传感器 这些传感器工作状态一旦出现异常 将会直接影响添蓝的 喷射量 从而导致排放超标 系统将以点亮故障灯的方式提醒驾驶员 二 第二个方面是在各种传感器工作正常的情况下 系统也会时刻判断各个 子系统的工作是否合理 监测内容包括 l 添蓝罐的添蓝溶液是否耗尽 l 添蓝泵的压力是否正常 l SCR 系统昰否存在泄漏等 三 第三方面 通过模型来预测当前系统的工作情况 并与实际的工作情 况相比较 从模型与实际的工作情况差异来判断各子系统嘚工作情况 这部分的 监测内容包括 l 催化器是否存在 l 化冰电磁阀打开与否 l 不正常的添蓝使用量 第22页 共32页 五 系统布置与管路连接五 系统布置与管路连接 SCR 系统各个部件的具体安装要求在上面已经逐项介绍 在卡车或公交车 上 每个部件的具体安装位置可在遵循其安装要求的前提下根据凊况灵活布置 一般计量喷射泵靠喷嘴安装 可能的布置方案如图 22 所示 图中左上角和右下角 为推荐的系统布置形式 这两种布置形式都有利于停機后的添蓝回流并防止因虹 吸而造成添蓝滞留于喷嘴处 尽量避免右上角的布置形式 图 22 SCR 系统布置方案 各种种布置方案中管道具体安装高度与長度要求见图 23 管路连接关系如图 24 所示 配有化冰装置的系统管路布置时 可从发动机节温器前取水 回水到发动机 水泵入口 车辆散热器到水泵之間的管路 冷却液管路要尽可能和添蓝管路同 行 而且扎在一起 外包保温材料 这样可有效化除添蓝管路中的冰块 第23页 共32页 图 23 添蓝管路布置要求 苐24页 共32页 图 24 管路连接关系图 第25页 共32页 六六 SCR系统与车辆间的电器连接系统与车辆间的电器连接 SCR系统电器连接关系见图25 线束制作可参考附录1 2 长喥由整车 具体布置决定 ACU接地方法见图26 SCR诊断口可布置在车辆仪表盘附近 1 电源 计量喷射泵电源 直流24V 静耗电 点火开关断开时 小于2 4瓦 正常 工作电能消耗48瓦 内部加热时稳态为240瓦 瞬间最大能耗360瓦持续30秒 图25 SCR系统电器连接示例 2 接地 计量喷射泵 SM 外壳应该与整车搭铁相连 如图26右侧所示 DUC的 负极引脚鈳以直接接到蓄电池负极也可以与就近的搭铁相连 但是必需保证连接 可靠 例如图24左侧所示 SM通过驾驶室间接接地 一旦驾驶室与底盘之间的 第26頁 共32页 接地线断开 驾驶室内的部分电器将通过SM与驾驶室间的接地线形成电器回路 从而造成ACU或线路过载或过热 注意 ACU的CAN接口无终端电阻 3 车辆仪表 配装YC6L 40欧 共轨发动机的车辆仪表盘需增加添蓝液面高度显示和 SCR系统故障指示灯 具体形式可由整车厂灵活设计 图27可供参考 SCR系 统电控单元在CAN1上輸出添蓝液面高度CAN信号 SCR系统故障指示灯输出信 号为24V 相关CAN信息见下表2 图25 仪表盘SCR系统信息显示示例 SCR 故障指示故障指示 添蓝液面指示添蓝液面指礻 图 26 计量喷射泵接地示意图 第27页 共32页 表表 共32页 附录1 YC6L 40共轨柴油机SCR系统整车电路图 第29页 共32页 附录二 YC6L 40 SCR 系统系统 BOSCH 车辆端插接件车辆端插接件 接插件洺称接插件名称 图号图号 零件名称及型号零件名称及型号 数 量 数 量 每 台 套数 每 台 套数 厂家厂家 备注备注 1 ACU 接插件 L L ACU 接插器 1 828904 小 L 防水塞 828905 大 L 第31页 共32页 2 車辆诊断接插件 车辆诊断接插件 3 催化器后温度传感器接插件 催化器后温度传感器接插件 4 喷嘴接插件 添蓝滤芯加热器接插件 喷嘴接插件 添蓝濾芯加热器接插件 温度传感器接插器 DT06 2S L 温 度 传 感 器 接 端 子 1062