Đào tạo Hệ thống xử lý khí thải SCR trên động cơ Weichai Samco Bus Kiathaco

潍柴欧四发动机 SCR 后处理系统培
训
Đào tạo về hệ thống xử lý khí thải
(SCR) tiêu chuẩn EURO IV Weichai


目

录

1 、潍柴欧四发动机技术路线
2 、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要
3 、尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴
4 、 SCR 箱
5 、尿素加热系统
6 、 SCR 系统相关传感器
7 、欧四 OBD 简介
8 、欧四发动机维修保养规范
9 、诊断工具智多星


MỤC LỤC
1 、 Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
Weichai
2 、 Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
3 、 Bình Urea 、 Bơm Urea 、 Kim phun Urea
4 、 Bình SCR
5 、 Hệ thống gia nhiệt Urea
6 、 Cảm biến hệ thống SCR
7 、 Giới thiệu hệ thống OBD Euro IV
8 、 Bảo trì bảo dưỡng động cơ Euro IV

9 、 Cơng cụ chẩn đốn
*OBD: Hệ thống kiểm sốt khí thải


1 、潍柴欧四发动机技术路线
1.1 、排放法规由来
1955 年美国洛杉矶爆发化学烟雾事件，导致此事件最直接原因就是汽
车尾气的排放。在这个事件中，人们意识到限制汽车尾气有害物质
（ HC 、 CO 、 NOx 、 SOx 、颗粒等）排放的紧迫性。
1960 年，美国加州颁布了第一个限制汽车尾气排放的法规（要求有害
排放物质低于某一浓度），日本和欧洲相继效仿。可以认为此阶段是限制排
放的第一阶段，即欧一排放。
随着发动机技术的进步，排放法规不断升级，目前中国已经实施排放法
规第四阶段，即欧四排放。部分欧洲国家甚至开始实施欧六排放。


1. Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
1.1 、 Tiểu sử về quy định khí thải
Năm 1955 xảy ra 1 vụ nổ hóa chất tại Los Angeles của Mỹ. Lý do trực tiếp dẫn đến
vụ nổ được cho rằng xuất phát từ khí thải xe hơi. Sau q trình xảy ra sự cố, con
người mới nhận thức được tính cấp bách của việc hạn chế các chất độc hại (HC,
CO, NOx, SOx …)
Năm 1960, California của Mỹ ban bố điều luật đầu tiên về việc hạn chế khí thải
dành cho xe cơ giới (yêu cầu các chất khí thải độc hại phải đạt dưới một nồng độ
nhất định), Nhật bản và một số nước Châu Âu cũng thực hiện theo. Có thể coi đây là
giai đoạn đầu tiên của việc hạn chế khí thải, được gọi tắt là Euro I.
Với những tiến bộ trong công nghệ động cơ, quy định về khí thải cũng khơng
ngừng nâng cao, trước mắt Trong Quốc đang tiến hành quy trình khí thải giai đoạn 4
gọi tắt là Euro IV. Thậm chí một số nước Châu Âu đã bắt đầu áp dụng Euro VI.

1 、潍柴欧四发动机技术路线
1.2 、欧四排放标准

注： ESC: 一种发动机稳态（转速扭矩恒定）试验循环， 13 工况点；
ETC: 一种发动机瞬态（模拟整车实际的工况）试验循环


1. Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
1.2 、 Tiêu chuẩn khí thải Euro IV
Thử nghiệm giới hạn ESC của động cơ Diesel xe tải tại Trung Quốc

Đơn vị: g/(kW.h)

Giai đoạn

Thời gian

CO

HC

NOx

PM

Euro III

2007

2.1

0.66

5.0

0.10

Euro IV

2013

1.5

0.46

3.5

0.02

Euro V

201?

1.5

0.46

2.0

0.02

Thử nghiệm giới hạn ETC của động cơ Diesel xe tải tại Trung Quốc

Đơn vị: g/(kW.h)

Giai đoạn

Thời gian

CO

HC

NOx

PM

Euro III

2007

5.45

0.78

5.0

0.16

Euro IV

2013

4.0

0.55

3.5

0.03

Euro V

201?

4.0

0.55

2.0

0.03

Chú ý:

ESC: phương pháp kiểm định tiến hành theo nhiều giai đoạn
ETC: phương pháp kiểm định dựa trên việc thay đổi vận tốc, tải trọng một cách tức thời

1 、潍柴欧四发动机技术路线
1.3 、实现欧四排放的技术路线
实现欧四排放主要有两种技术路线：高压共轨喷射 +SCR 、高压共轨
喷射 +EGR+DPF （或 POC ）。
SCR ：选择性催化还原
尿素水解为氨气：（尿素喷射系统）
(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2
200℃ 以上 )

( 要求温度

SCR 后处理反应：（ SCR 催化转化器）
NO + NO2 + 2NH3

→ 2N2 + 3H2O

4NO + O2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O
2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2O

利用尿素溶液与尾气中的 NOx 混合、反应，还原成无毒的氮气，
从而达到降低 NOx 排放浓度的目的。
EGR ：废气再循环； DPF(POC): 颗粒补集器，用于降低尾气中颗粒浓度


1. Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
1.3 、 Lộ trình thực hiện cơng nghệ động cơ Euro IV
Có 2 công nghệ chủ yếu ： Common-Rail + SCR và Common-Rail + EGR+ DPF (hoặc POC).

SCR: Hệ thống chuyển đổi khí thải
Urea thủy phân thành amoniac: (Hệ thống phun urea)

(NH2) 2CO + H2O → 2NH3 + CO2 (Nhiệt độ YC trên 200℃)
SCR phản ứng sau khi xử lý: (Bộ chuyển đổi xúc tác SCR)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O
4NO + O2 + 4NH3 → 4N2 + 6H2O
2NO2 + O2 + 4NH3 → 3N2 + 6H2O

Lợi dụng phản ứng urea và hỗn hợp NOx thoát ra, làm giảm khí nitơ độc hại, từ đó
đạt được mục đích của việc làm giảm nồng độ khí thải Nox.
EGR: hệ thống tuần hồn khí

DPF(POC): bộ lọc muội, bình lọc khí thải


1 、潍柴欧四发动机技术路线
1.4 、技术路线优劣对比
SCR
发动机平台 欧Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ可以采用相同的发动
机平台
继承性

降低了因产品升级造成的维修难
度

经济性

共性问题

EGR+DFP （ POC ）
发动机本体结构变化较大；
热负荷增加，需提升冷却能力；

提高气门、活塞环等的抗磨损能力等

优化喷油提前角，燃烧充分；
经济性、动力性比 EGR 好（即使
考虑了尿素消耗量）

推迟喷油；
经济性稍差；
机油更换周期缩短 30% 左右

催化剂对燃油硫含量不敏感

过滤体对燃油硫含量比较敏感

需要尿素加注站等基础建设

为防止堵塞需要再生或清灰处理


1. Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
1.4 、 So sánh ưu nhược điểm
SCR
Nền tảng
động cơ

Tính kinh tế

Vấn đề
chung

EGR+DFP （ POC ）

Euro Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ có thể sử dụng
chung nền tảng động cơ;
Dễ dàng đối với việc sửa chữa
động cơ sau khi nâng cấp.

Kết cấu động cơ thay đổi nhiều;
Máy nóng hơn, cần phải nâng cao khả
năng làm mát;
Nâng cao chất lượng nắp xupap, séc
măng piston và một số linh kiện khác.

Nâng cấp góc phun dầu sớm,
hồn thiện hơn trong việc đốt;
Kinh tế, mạnh mẽ hơn EGR
(Tính đến cả lượng tiêu hao Urea)

Phun trễ ；
Tính kinh tế thấp;
Thời gian thay dầu rút ngắn khoảng
30%.

Chất xúc tác không mẫn cảm với
hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên
liệu.

Mẫn cảm với lọc và hàm lượng lưu
huỳnh trong nhiên liệu.

Cần phải xây dựng thêm cơ sở
hạ tầng và trạm bơm urea

Để phòng trừ trường hợp tắc nghẽn cần
xử lý và làm sạch


1 、潍柴欧四发动机技术路线
1.5 、潍柴欧四发动机技术路线选择
潍柴欧四发动机最终采用“高压共轨喷射 +SCR” 技术路线，有
以下特点：
沿用潍柴欧三电控发动机平台，发动机本体改动较少
采用 BOSCH 公司 SCR 排气后处理系统
在服务人员具备欧三电控发动机维修基础上，大大降低了欧四发动机
的维修难度

对于维修人员：
欧四≈欧三电控发动机 + SCR 尾气后处理系统


1. Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
1.5 、 Lựa chọn công nghệ động cơ Euro IV
Weichai quyết định sử dụng Động cơ Euro IV công nghệ “Common-Rail
+ SCR”:
Dựa theo nền tảng động cơ điện tử Weichai Euro III, với lốc máy không thay đổi nhiều
Sử dụng hệ thống xử lý khí thải SCR của Bosch.
Nhờ có nền tảng và kinh nghiệm sửa chữa sẵn có của nhân viên bảo hành, nên việc
sửa chữa động cơ Euro IV trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.

Đối với nhân viên sửa chữa:

Động cơ Euro IV ≈ Động cơ điện Euro III + SCR


目

录

1 、潍柴欧四发动机技术路线
2 、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要
3 、尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴
4 、 SCR 箱
5 、尿素加热系统
6 、 SCR 系统相关传感器
7 、欧四 OBD 简介
8 、欧四发动机维修保养规范
9 、诊断工具智多星


MỤC LỤC
1 、 Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
Weichai
2 、 Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
3 、 Bình Urea 、 Bơm Urea 、 Kim phun Urea
4 、 Bình SCR
5 、 Hệ thống gia nhiệt Urea
6 、 Cảm biến hệ thống SCR
7 、 Giới thiệu hệ thống OBD Euro IV
8 、 Bảo trì bảo dưỡng động cơ Euro IV
9 、 Cơng cụ chẩn đốn
*OBD: Hệ thống kiểm sốt khí thải

2 、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要
2.1 、 SCR 系统原理图


2. Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
2.1 、 Sơ đồ hoạt động hệ thống SCR
Bơm Urea

Bình Urea

Khí
Ống hồi

Ống hút

废
Nước
làm
mát

Cảm biến
mức dung
dịch

Ống
áp
lực

Cảm biến nhiệt độ khơng khí
Cảm biến nhiệt
độ đầu vào

Kim phun

Ống xả
Bơm SCR

Cảm biến nồng độ oxit nito


2 、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要

SCR 系统主要分为 4 部分：
尿素系统：尿素箱→尿素泵→尿素喷嘴→ SCR 箱
尿素从哪里来
？
（尿素箱）

在哪里加压
？
（尿素泵）

到哪里喷射
？
（喷嘴）

在哪里反应
？

（ SCR 箱）

传 感 器：尿素箱液位温度传感器、尿素泵压力传感器、上游排气温度传感器、
NOx 浓度传感器、环境温度传感器
尿素加热系统：尿素箱水加热系统、尿素管路及尿素泵电加热系统
其

他：发动机控制器 EDC17 、尿素喷嘴水冷却管等

注：尿素溶液 -11℃ 易结晶，所以需要尿素加热系统。


2. Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
Hệ thống SCR bao gồm 4 phần:
Hệ thống urea: Bình urea → Bơm urea → Kim phun urea → Bình SCR
Urea từ đâu
đến
（尿素箱）

Tăng áp suất
ở đâu
（尿素泵）

Được phun
ra từ đâu
（喷嘴）

Phản ứng diễn
ra ở đâu
（ SCR 箱）

Bộ cảm biến: Cảm biến nhiệt bình urea, cảm biến áp suất phun bình urea, cảm biến nhiệt
độ đầu vào, cảm biến nồng độ NOx, cảm biến nhiệt độ mơi trường.
Hệ thống gia nhiệt bình urea: Hệ thống gia nhiệt urea bằng nước mát, hệ thống gia nhiệt
cho ống dẫn và bơm urea bằng điện.
Khác: ECU EDC17, ống làm mát kim phun urea …

Chú ý: urea rất dễ kết tinh ở nhiệt độ -11 ℃, vì vậy cần phải có hệ thống gia nhiệt urea.


2 、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要
2.2 、欧四发动机 ECU

欧三 ECU （ EDC7 ）

发动机接插件（包
括传感器、执行器
）

整车接插件（添
加了欧四 SCR 后
处理部分）

欧四 ECU （ EDC17
）


2. Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
2.2 、 Hộp đen (ECU) động cơ Euro IV
Cảm biến

Bộ chấp
Kết nối

hành

với xe
Kết nối với động

ECU Euro III (EDC7)

cơ (Cảm biến, bộ
chấp hành)

Kết nối với xe
(Thêm hệ thống
SCR)

ECU Euro IV (EDC17)


2 、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要
2.3 、欧四发动机 ECU （ EDC17 ）针脚图
电
加
热
部
分

水电磁阀

尿
素
泵
接
线
部
分

传
感
器
部
分

参考附件
喷嘴

参考附件《潍柴欧四发动机 EDC17
Acrobat
Document

ÃậEDC17ếởẵẳ


2. Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
2.3 、 Sơ đồ điện của ECU Euro IV (EDC17)
Bộ
phận
gia

nhiệt

Van nước điện
từ

Bộ
phận
kết ni
vi
bm
Urea

B
phn
cm
bin


Kim
phun

Ti liu tham kho
ÃẩýEDC7ếởẵẳ

ÃậEDC17ếởẵẳ


目

录

一、潍柴欧四发动机技术路线
二、潍柴欧四发动机 SCR 系统概要
三、尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴
四、 SCR 箱
五、尿素加热系统
六、 SCR 系统相关传感器
七、欧四 OBD 简介
八、欧四发动机维修保养规范
九、诊断工具智多星


MỤC LỤC
1 、 Lộ trình cơng nghệ động cơ Euro IV
Weichai
2 、 Sơ lược động cơ SCR Euro IV Weichai
3 、 Bình Urea 、 Bơm Urea 、 Kim phun Urea
4 、 Bình SCR
5 、 Hệ thống gia nhiệt Urea
6 、 Cảm biến hệ thống SCR
7 、 Giới thiệu hệ thống OBD Euro IV
8 、 Bảo trì bảo dưỡng động cơ Euro IV
9 、 Cơng cụ chẩn đốn
*OBD: Hệ thống kiểm sốt khí thải