隨著柴油機(jī)排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，后處理技術(shù)是滿足歐IV及以上排放法規(guī)必須采用的技術(shù)措施。而SCR則能滿足國(guó)Ⅳ及國(guó)Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)，因此SCR技術(shù)成為了市場(chǎng)發(fā)展主流,全稱叫選擇性催化還原技術(shù)。

SCR是Selective(選擇性)、Catalytic(催化)、Reduction(還原)的英文縮寫，基本原理是通過尿素噴射系統(tǒng)（俗稱尿素泵）將32.5%濃度的尿素水溶液霧化后噴入排氣管中與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣混合，尿素水溶液經(jīng)過熱解和水解反應(yīng)生成氨氣（NH3），在催化劑的作用下氨氣將柴油機(jī)尾氣中有害的氮氧化合物（NOx）轉(zhuǎn)化為無害的氮?dú)?/SPAN>(N2)和水。

一•SCR系統(tǒng)構(gòu)成

1 DCU控制單元：噴射系統(tǒng)控制單元，驅(qū)動(dòng)尿素噴射單元、氮氧監(jiān)測(cè)、控制尿素噴射量?？梢院湍蛩乇锚?dú)立分開的， 叫做分體式，也可以集成在尿素泵內(nèi)做成集成式。

2尿素噴射單元：通過DCU控制單元的控制，建立壓力吸取尿素箱內(nèi)的尿素水溶液，將尿素水溶液輸送到噴嘴處實(shí)現(xiàn)噴射。停止工作時(shí)，通常有停機(jī)排空的功能，把系統(tǒng)內(nèi)剩余的尿素水溶液再送回尿素箱。尿素水溶液解凍的加熱方式分為冷卻水加熱和電加熱兩種，可以根據(jù)客戶要求來定制。

3噴嘴：安裝在催化消聲器前端的排氣管內(nèi)，把尿素噴射單元輸送來的尿素溶液噴入排氣管內(nèi)。不同廠家的噴嘴結(jié)構(gòu)和安裝形式不同。

4尿素箱：儲(chǔ)存尿素水溶液，容量從15升到80升，并帶有加注口。內(nèi)置有尿素液位和溫度傳感器、尿素溶液解凍管路。尿素液位傳感器用于檢測(cè)尿素水溶液的剩余量，尿素水溶液不足時(shí)提供報(bào)警信號(hào)給駕駛員，提醒及時(shí)加注；給尿素水溶液加熱防止結(jié)晶。

5催化消聲器：內(nèi)含載體、催化劑、襯墊、消聲器等主要部件。尿素水溶液經(jīng)噴嘴噴出霧化后和尾氣混合，在催化消聲器內(nèi)的載體上附著的催化劑的作用下，與尾氣中的氮氧化物發(fā)生還原反應(yīng)分解成氮?dú)夂退?。一般有方形（也叫箱式）和圓形（也叫筒式）兩種。

6系統(tǒng)管路：連接系統(tǒng)的各個(gè)部件，有尿素管路（分為帶加熱功能和不帶加熱功能）、冷卻水管、氣管、電子線路等。

7氮氧傳感器、溫度傳感器：用于檢測(cè)氮氧化物濃度和排氣溫度，并把數(shù)據(jù)反饋給DCU控制單元，用于DCU計(jì)算尿素溶液的噴射量并監(jiān)測(cè)氮氧濃度。

二•SCR噴射系統(tǒng)

SCR噴射系統(tǒng)分為：氣體輔助式、直噴式、氣體驅(qū)動(dòng)式。以上幾類噴射系統(tǒng)的DCU均可做成集成式式或者與尿素泵分離的分體式。

1氣體輔助式：

系統(tǒng)原理：在計(jì)量控制單元DCU（已集成在尿素噴射單元內(nèi)）的控制下，尿素噴射單元將尿素水溶液由尿素箱中吸出，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況，通過計(jì)算后控制適合的噴射量，通過尿素噴嘴噴入到催化消聲器前面的排氣管中，尿素溶液在尾氣的高溫作用下，變?yōu)闅怏w狀態(tài)的氨氣，在催化消聲器中與氮氧化物發(fā)生還原反應(yīng)。使氮氧化物轉(zhuǎn)換為無害的氮?dú)夂退?/SPAN>

管路說明：以尿素噴射單元為起止，

綠色管路-連接車輛儲(chǔ)氣罐。因此款尿素噴射單元為氣體輔助式，需要有氣體進(jìn)入尿素噴射單元輔助噴射尿素水溶液。（加熱方式目前采用電加熱，也可根據(jù)客戶要求做成水加熱方式）

藍(lán)色管路-連接尿素箱的兩條是尿素進(jìn)、出液管路。連接到噴嘴的出液管路，是尿素噴射單元控制好噴射量后，通過此管路供給到噴嘴完成噴射。

紅色管路-發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的循環(huán)，連接到發(fā)動(dòng)機(jī)和尿素箱完成水循環(huán)加熱。

黑色管路-電信號(hào)線路，連接發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元獲取噴射信號(hào)和連接到催化消聲器的氮氧傳感器和溫度傳感器，給DCU提供尾氣中的氮氧濃度和溫度信號(hào)，用于尿素溶液噴射量的計(jì)算。

2直噴式：

工作過程和氣助式相同，與氣助式區(qū)別在于，直噴式無需壓縮空氣，所以沒有接儲(chǔ)氣罐的管路。結(jié)構(gòu)比氣助式簡(jiǎn)單，但是對(duì)尿素噴嘴的要求較高，須采用帶電磁閥的噴嘴，所以對(duì)電磁閥的耐高溫和可靠性提出更高的要求，制造難度及成本都要高于氣體輔助式。優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用范圍比氣助式更廣，特別是可以用在非道路、自身不帶壓縮空氣的發(fā)動(dòng)機(jī)上。

3氣體驅(qū)動(dòng)式：

工作原理：

a系統(tǒng)的氣源來自整車氣罐，氣體調(diào)壓閥對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行油氣分離。

b整個(gè)系統(tǒng)的控制功能集成在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)，通過開啟兩聯(lián)電磁閥給尿素罐（罐體替代了傳統(tǒng)的尿素箱）加壓并通過通斷該電池閥來保證罐內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的壓力，尿素溶液在將氣體壓力的推動(dòng)下被壓入噴嘴連接管道實(shí)現(xiàn)噴射，尿素噴射量的計(jì)算也在ECU內(nèi)完成。

c兩聯(lián)電磁閥在停機(jī)時(shí)起到排氣泄壓作用。

d和氣助式相比，氣體驅(qū)動(dòng)式在整個(gè)系統(tǒng)中省去了尿素罐，所有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)改為氣體驅(qū)動(dòng)、降低了整體的成本。

缺點(diǎn)是：

罐體內(nèi)部有壓力，成為壓力容器，需要注意其安全性，特別是在外部高溫環(huán)境下；

罐體本身的體積較小，18升左右，需要經(jīng)常性地添加尿素溶液。

管路說明：

黑色線路：電信號(hào)線路，從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接到二聯(lián)閥、冷卻液電磁閥和氣體壓力傳感器。

紅色管路： 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)-氣驅(qū)尿素罐冷卻水管路-噴嘴一用于給尿素水溶液低溫結(jié)冰時(shí)的加熱。連接發(fā)動(dòng)機(jī)-噴嘴的水循環(huán)用于給噴嘴的電磁閥降溫，由于噴嘴安裝在排氣管上，發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣溫度非常高，常常造成電磁閥的溫度過高，需要降溫保證電磁閥正常工作。

藍(lán)色管路：尿素溶液管路。氣驅(qū)尿素罐-噴嘴，在氣體壓力作用下的氣驅(qū)尿素罐內(nèi)的尿素水溶液通過此管路傳遞到噴嘴，在噴嘴處完成計(jì)量和噴射。

綠色管路：氣體管路。連接氣驅(qū)尿素罐-二連閥-儲(chǔ)氣罐，為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供足夠壓力的壓縮空氣，及系統(tǒng)停機(jī)時(shí)候的泄壓回路。

4三種系統(tǒng)對(duì)比