汽车和客车系统安装要求.pdf

Cummins Confidential 应用应用 工程工程 公告公告 主题 本 AEB 适用于下列应用类型： 汽车和客车选择性催化还原装置安装要求汽车和客车选择性催化还原装置安装要求 欧欧 4/中国中国 4 级级 汽车用汽车用 工业用工业用 船用船用 发电机驱动发电机驱动 发电机组发电机组 滤清器系统滤清器系统 排放排放处理系统处理系统 日期：2010 年 4 月 15 日 AEB 编号 21.103 发动机型号包括：ISF 2.8 / 3.8 欧 4/中国 4 级 作者：G.Bassi 中文作者：陈冠宇 批准：依据程序 9183OPS-04-10-01 第 1/49 页 本 AEB 替代 2009 年 5 月 6 日出版的 AEB 21.103 本本 AEB 重点介绍重点介绍 SCR 系统主要部件以及康明斯公司对公路卡车和公共汽车应用的现有要求。本系统主要部件以及康明斯公司对公路卡车和公共汽车应用的现有要求。本 AEB 介绍截止介绍截止 目前康明斯公司在开发过程中获悉的信息。随着经验的增加，会对本公告做出修订。目前康明斯公司在开发过程中获悉的信息。随着经验的增加，会对本公告做出修订。OEM 应使用本公告来帮助进应使用本公告来帮助进 行车辆设计，但不能替代单个车辆行车辆设计，但不能替代单个车辆 SCR 系统应用的验证。系统应用的验证。 Bosch 无空气辅助无空气辅助选择性催化还原选择性催化还原 (SCR) 排气排气后处理系统后处理系统的安装要求的安装要求 必须小心，确保不会对供应的部件进行错误处理或使其掉落。如果尿素给料单元、尿素喷射控制单元或尿素喷射 模块掉落，必须将其更换。为了取得康明斯公司对选择性催化还原 (SCR) 系统的许可，安装必须符合下列要求。 不满足要求的事项必须取得康明斯排放处理系统应用工程师的许可。 按照全球客户工程 (GCE) 产品主页功率表（PE 选件配置表）的规定，SCR 系统的受控部件必须是适用 特定发动机机型的正确零件。 安装排气处理装置 (EGP) 时应小心，因为它比传统消声器重很多。当从传统的消声器转而使用 SCR 系统 时，车辆制造商应审查当前消声器安装系统的强度，如有必要，更新设计。 因为催化器内的化学反应依赖于温度（最低 200），所以涡轮增压器与 EGP 之间的排气管长度范围必 须为 1-4m。EGP 的位置应尽可能靠近涡轮增压器。对于低工作负载循环的应用类型，可能需要给EGP之 前的排气管路增加保温措施。 EGP 应总是水平安装。安装角度的任何变化必须得到 CES 应用技术部的许可。 为了确保 发动机平台的B10 目标寿命，从 AdBlue 喷嘴上游 200mm 处开始一直到EGP 的全部下游排气 系统管路必须采用 304 或 439 级不锈钢。 必须保护催化器和 EGP 免受振动。这可以通过在涡轮增压器出口和 EGP 之间使用柔性管来实现。 不要在尿素出现的地方使用黄铜、铜、低碳钢、锌、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅或聚乙烯。 全负荷额定转速下涡轮增压器排气出口处测得的最大系统总背压不应超过发动机数据表上的规定值。 AEB 21.103 Page 2 of 49 Cummins Confidential AdBlue 在11时开始冻结。如果预计车辆要在低于 0 的温度下运行，OEM 应考虑实施解冻并使溶液 保持液态的方法。 OEM 必须提供符合车载诊断 (OBD) 规定的车上设备。 AEB 21.103 Page 3 of 49 Cummins Confidential 内容内容 介绍 . 4 系统结构系统结构 . 4 选择性催化还原反应选择性催化还原反应 . 5 尿素尿素 / Adblue 液体液体 . 5 SCR 系统介绍系统介绍 5 供应范围和控制项目供应范围和控制项目 . 5 SCR 系统：部件供应商列表系统：部件供应商列表 6 车载诊断 7 SCR 系统部件与安装指导原则 8 1. 排气处理装置排气处理装置 (EGP) 8 2. 排气系统管路和支架排气系统管路和支架 . 10 3. 欧欧 4 NOx 控制系统控制系统 / 传感器传感器 . 11 4. Adblue 供应罐供应罐 . 15 5. 尿素吸取管尿素吸取管 / 回流管回流管 . 18 6. 压力管（尿素喷射管）压力管（尿素喷射管） . 20 7. 冷却液管冷却液管 . 21 8. 分解管分解管 23 9. 喷射模块喷射模块 (DM) 25 10. 供应模块供应模块 (SM) 27 11. 喷射控制单元喷射控制单元 (DCU) 30 12. 喷射喷射系统的安装布置和尺寸系统的安装布置和尺寸 32 13. 导线线束导线线束 . 36 SCR 系统和 Adblue 的气候因素 37 附录 . 38 工作温度 . 38 SCR 系统简图 39 SCR Adblue 管简图 . 40 SCR 冷却液管简图 . 41 SCR 电气线路简图 . 42 选择性催化还原 Adblue 温度测量指导原则 . 43 测量重要后处理部件温度的测试方法 . 46 AEB 21.103 Page 4 of 49 Cummins Confidential 介绍介绍 康明斯公司已针对欧洲排放法规开发出了一套整体式发动机和排气后处理系统。尾气还原策略是优化发动机颗粒 物 (PM) 排放，并使用选择性催化还原 (SCR) 排气系统后处理来处理氮氧化物 (NOx)。 本 AEB 提供 SCR 系统机械部分的安装要求和指导原则。电气和控制要求参照 AEB 21.104。 系统结构系统结构 图图 1 图中更改：电图中更改：电气接头气接头电气接线；发动机冷却液线电气接线；发动机冷却液线发动机冷却液管路发动机冷却液管路；将名称和文章中；将名称和文章中 统一为：供应模块；喷射模块统一为：供应模块；喷射模块 AEB 21.103 Page 5 of 49 Cummins Confidential 选择性催化还原反应选择性催化还原反应 选择性催化还原是一项针对柴油发动机尾气的 NOx 控制技术。这个反应涉及在一个催化器里向排气中喷入尿素 （一种易于分解为氨的氮化物）。氨与 NOx 发生发应，生成无害的氮气 (N2) 和水 (H20)。 尿素尿素 / Adblue 液体液体 Adblue 在欧洲随处可见，在采用欧洲排放标准的其它地区也有供应。应用在 SCR 反应时，尿素与水混合形成 32.5% 的溶液。当前标准是 DIN 标准 70070 号。正在制定新 ISO 标准，从而用 ISO 22241 第 1-4 部分取代 DIN 70070。尿素为固态，或溶于水形成 AdBlue，归类为安全物品。 AdBlue 是一种透明液体，有淡淡的氨气味。如果溅出，水分蒸发，形成结晶。Adblue 在 -11 时开始冻结，并 在解冻后返回正常的溶液状态。更多关于 AdBlue 化学性质及其可获得性的详细信息可以从类似 Dureal 这样的公 司获得，网站： 。 访问该网站，了解材料安全数据表 (MSDS) 信息及 AdBlue 的化学技术 规范。Norsk Hydro 也有类似的信息网站：http:/www.yara.co.uk SCR 系统介绍系统介绍 简单来讲，系统功能如下： Adblue 存放在一个安装在底盘上的尿素罐中。此尿素罐向供应模块 (SM) 供应溶液，后者也安装在底盘上。SM 由喷射控制单元 (DCU) 利用电子方式控制。喷射模块 (DM) 使用极精确的计量和泵送系统，向发动机排气系统中 的喷嘴供液。DCU 控制着喷入排气中的 Adblue 量，在任何指定转速和负载条件下，将其与发动机的 NOx 排出量 相匹配。与炽热的废气一接触，水就迅速蒸发，尿素变成氨气。氨气与 NOx 在催化器内发生发应，这一过程的结 果就是从排气管中排放出无害的氮气 (N2) 和水 (H20)。 供应范围和控制项目供应范围和控制项目 SCR 后处理系统是经认证符合相关欧洲排放法规的综合排放控制系统的关键部分。保证只销售符合排放要求的车 辆系统是车辆制造商的责任。SCR 系统主要部件的零件号会被认证机构记录，因此在控制项目列表 (RIL) 上将由 康明斯来控制。在符合法规要求的排放合格证明中将详细列出关键部件零件号列表。这个关键部件零件号清单将 被详细记录在排放认证报告中作为遵从排放法规的依据。可通过 GCE 网站： 选择 正确的后处理系统零件。 但是，不在 RIL 清单上的 SCR 系统正常工作所需的其它所有部件必须由车辆制造商 (OEM) 从其现有的供应渠道中采购。 整个排气系统和 SCR 系统对于车辆是否符合排放法规来说是一个整体。不允许进行出厂后改装，如重新布置或更 改系统部件，除非经康明斯许可。额外的排气系统后处理设备（如微粒滤清器）在未经康明斯许可的情况下也不 允许使用。更多建议，请联系应用工程部。 AEB 21.103 Page 6 of 49 Cummins Confidential SCR 系统：部件供应商列表系统：部件供应商列表 部件部件 供货责任供货责任 排气处理装置 (EGP) 康明斯 分解管* 康明斯 喷射模块 康明斯 供应模块 康明斯 喷射控制单元 康明斯 NOx 传感器 康明斯 Adblue 罐 OEM 尿素罐加热器 OEM 尿素罐液位传感器 OEM 尿素罐温度传感器 OEM 尿素罐通气口 OEM 尿素罐加注接头 OEM 尿素罐滤清器 OEM 尿素罐排水口 OEM 加热式吸液管（选装） OEM 加热式回流管（选装） OEM 加热式压力管（喷射管）（选 装） OEM 冷却液流量阀 OEM 尿素罐加热器管 OEM 喷射模块冷却管 OEM 冷却液吸液管三通 OEM 线束 OEM 表表 1 *该部件可能全部/部分提供或完全不提供，取决于 OEM 与康明斯公司的协议以及约定。 AEB 21.103 Page 7 of 49 Cummins Confidential 车载诊断车载诊断 从欧 IV 阶段开始，发动机和/或车辆需要装备车载诊断 (OBD) 系统，用于在超过 OBD 限值的情况下提示驾驶员 已出现故障。OBD 系统还要在发动机电子控制单元和影响排放控制系统正常工作的任何车辆电气或电子系统之间 设置一个接口。 OBD 限值限值 (g/kWh) Tier NOx PM 欧 IV 7.0 0.1 表表 2 对于排气后处理系统，OBD 系统监测 SCR 系统的主要功能性故障。 NOx 控制系统控制系统。对于从 2006 年 10 月起批准的新车型和从 2007 年 10 月起批准的所有车型，有一系列明确规定 适用于 NOx 排放控制措施，以及使用易耗催化剂，如 SCR 系统内的尿素溶液 (AdBlue) 的排放控制系统。以下是 对选定要求的概述： 应通过利用排气传感器监测 NOx 水平，确定 NOx 排放控制系统是否不正常运行。NOx 水平超过适用限 值的偏差高于 1.5 g/kWh 时应提示驾驶员，并作为不可擦除故障代码储存。 如果 NOx 水平超过 OBD 阈值，扭矩限制器应降低发动机性能。 对于需要使用易耗催化剂（如尿素）的车辆，应通过车辆仪表板的指示，通知驾驶员车上催化剂存储罐内 催化剂的液位。当存储罐内的催化剂液位低于罐的 10% 后，应触发警告。 发动机系统应提供一种确定车辆使用符合制造商宣称的催化剂特性的液体的手段。 发动机系统还应提供一种确定催化剂消耗情况、并提供车外获取消耗信息的手段。 *欧洲议会与理欧洲议会与理事会指令事会指令 2005/55/EC AEB 21.103 Page 8 of 49 Cummins Confidential SCR 系统部件与安装指导原则系统部件与安装指导原则 本 AEB 下一节将概述主要的系统部件及其在公路用卡车和客车上应用的指导原则。 提供的信息不是最终的；仅 代表到目前为止康明斯在开发过程中的所掌握的知识。OEM 应使用本公告来帮助进行车辆设计，但不能替代单个 车辆系统应用的验证。 1. 排气处理装置排气处理装置 (EGP) 排气处理装置 (EGP) 是在密封不锈钢壳体或“罐”内的一个整体式催化和消声装置。EGP 内串联的三个截然不 同的元件分别是氨扩散器、催化器和消声装置。扩散器负责将氨均匀分散在催化器表面上。催化器行使 NOx 转化 的化学反应，而消声装置则消减排气系统的噪声。（见图 2）催化器内的化学反应依赖于温度（最低 200）。 图图 2 表表 3 中列出了中列出了 SCR 装置的尺寸和重量。装置的尺寸和重量。 零件零件/配置配置 长度长度 直径直径 质量质量 水平 1476 mm 203.8 mm 20 Kg 表表 3 AEB 21.103 Page 9 of 49 Cummins Confidential SCR 型 EGP 的重量可能是对等的传统消声器重量的两倍以上。重量的增加意味着目前的非 SCR 消声器安装系 统可能不足以支撑更重的 SCR 型 EGP。推荐车辆制造商审查当前消声器安装系统的强度并更新设计，使其充足 应对 EGP 相关的显著重量增加。 一般来说，在消声器体上使用吊带而不是在进口管或出口管上使用卡箍的 EGP 安装系统应对增加的重量更为有 效。EGP 上的螺纹凸台不得用于安装 EGP。 图图 3 显示了显示了 EGP 的正常安装区域的正常安装区域。 安装 EGP 时应考虑以下几点。请查阅部件示意图来确定要安装零件具体的安装位置 如图 3 所示，安装位置应距端部法兰至少 30mm，并且距 EGP 的 Nox 传感器 或温度传感器安装座至少 20mm。 EGP 不得安装在安置催化器的区域。催化器通常位于温度传感器安装座之间。 图图 3 所有支架必须牢固安装在刚性车架梁上，不得用作静态或动态负载的传输路径，部件产生的负载除外。安装时， EGP 外表面应距邻近的底盘部件至少 25mm。 催化器进口面必须位于距涡轮增压器排气出口的排气系统长度 1 - 4m 的地方。这是排放认证许可的范围。认证机 构记录的欧 4 ISF 排气系统总体积为 28 升 +/-40%。 EGP 应总是水平安装，倾角在 +/- 10 以内。安装方案的任何变化必须得到 CES 应用技术部的许可。 不能使用极高硫燃油，因为整体式后处理系统通过认证时规定了燃油技术规范的范围。有关许可的燃油类型，请 参见专用发动机数据表中提供的更详细信息。 随 EGP 提供了两个催化器温度传感器（热敏电阻器），一个在进口，另一个在出口。催化器温度传感器用于确定 催化器何时达到支持 SCR 化学反应以及允许 AdBlue 加料所需的温度。在各种转速、负载和环境条件下精确地确 定发动机的运行图即可实现 NOx 的排气控制。发动机 ECM 向催化器发出与发动机已知 NOx 输出相匹配的加料 命令。EGP 出口处的 NOx 传感器是车载诊断的法规要求。AEB 21.104 中会介绍所有必需的传感器和电气接头。 SCR 装置安装后，必须使所有传感器至少留有 102 mm 的垂直间隙，这样可以很方便的进行更换，而不用从车架 上将EGP总成拆下来。 在不同的测试和车辆测试中， 可以看到分解管和 EGP 外表面的工作温度通常高达 440。在 EGP 附近安装其它 部件时应考虑这一点。 推荐的安装区域推荐的安装区域 不得安装在催化器 不得安装在催化器 所在位置。所在位置。 AEB 21.103 Page 10 of 49 Cummins Confidential 2. 排气系统管路和支架排气系统管路和支架 为了确保发动机平台的B10 目标寿命，从 AdBlue 喷嘴上游 200mm 处开始一直到下游 EGP 的排气系统管路必须 采用 304 或 439 级不锈钢。 喷嘴上游管路（超过 200mm）可以用铸铁或钢制构件制造，但是应符合耐用性目 标。 必须保护催化器和 EGP 免受振动。这可以通过在涡轮增压器出口和 EGP 之间使用柔性管来实现。通常符合要求 的系统都要在发动机上安装第一个支架，以防因排气制动器而使涡轮增压器过载。柔性排气段应位于第一个发动 机支架的下游，以适应发动机与刚性安装在底盘上的 EGP 的相对移动。柔性排气段并不是用来补偿不对中的排气 管段，而是用来隔绝固定安装的 EGP 不受发动机摇摆及发动机排气系统热膨胀的影响。柔性螺旋管段安装时应保 持正确的安装控制长度并符合规定的平行位移公差。 滑动接头不能用作尿素喷嘴与 EGP 进口之间的接头。在此区域内，任何未蒸发的溶液或气体都可能泄漏，并在接 头周围形成外部沉积物。沉积物呈钟乳石形，会随时间聚集。为减少在喷嘴和 EGP 之间的排气系统管路内部形成 固态沉积物（聚合物）的风险，管路弯角半径不应小于排气管截面的半径。同样，使用焊接组合而成的“曲折 管”式弯管或斜接头也不推荐使用。 不论采用何种系统布局，车辆制造商必须对所有单独的排气系统进行耐用性测试和验证。 黄铜、铜、低碳钢或锌不应用在有 AdBlue 的区域。 全载荷额定转速下涡轮增压器排气出口处测得的最大系统总背压不应超过发动机数据表上的规定值。 AEB 21.103 Page 11 of 49 Cummins Confidential 3. 欧欧 4 NOx 控制系统控制系统 / 传感器传感器 对于欧 4 车辆，要求监测排气尾管气体以保证符合排放标准。 NOx 传感器用于测量车辆排气尾管处的 NOx 气体排放，以监测后处理系统部件并确保发动机和后处理按照认证 要求正常工作。NOx 传感器通过 J1939 与发动机控制模块进行通信。 NOx 传感器安装传感器安装 NOx 传感器必须装配到 EGP 上提供的定位孔内。 传感器自带电子控制单元 (ECU)，电控单元必须安装在传感器元件的附近，以保证相连电缆充足的应力释放，并 且需要避免过高温度。ECU 的最高表面温度不得超过 85，最高电缆温度不得超过 200。 在 EGP 内安装 NOx 传感器时，应首先用手拧紧六角头螺栓，再将其拧至技术规范 50Nm +/- 10Nm。 ECU 安装必须要符合图 4 所示的限制。 图图 4 NOx 传感器是极为灵敏的元件，不应放置于沿排气管方向上从高压清洗器喷嘴喷出的水能触及的地方或放置于可 能浸水的地方。NOx 传感器必须位于排气管水平截面以上。图 5 所示为 NOx 传感器的安装限制及控制器的安装 指导原则。 图图 5 当 NOx 传感器在水平管中时，NOx 传感器在管中的方位必须如图 6 所示，距离水平位置在 -80和 +80之间。 NOx 传感器的位置应与 X 坐标轴垂直，可正负偏差 10 度。 AEB 21.103 Page 12 of 49 Cummins Confidential 图图 6 OEM 负责提供电源和接地电路以及该传感器控制模块与 ECM 之间 J1939 连接的导线线束。所有 SCR 单元电气 系统的详细资料，请参考 AEB 21.104。 从 NOx 传感器引出的电缆的引出角不得超过 0 15。允许的电缆扭转角为 180。电缆的最小弯曲半径必须大 于 20mm。 NOx 传感器的 ECU 应该安装在 EGP 附近，从而可将电缆布置成安全环路。电缆必须在距离 ECU 100mm 的位 置设置固定点，否则需要一些其它的线路固定。最后的固定位置和传感器之间必须保持安全环路。这样确保 EGP 在车辆运行期间的移动不会绷紧或损坏电缆。必须由客户调整安全环路的长度，以适应 EGP 的振动。参考图 7。 图图 7 12v NOx 电子传感器控制模块的安装细节如图 8 所示。 图图 8 AEB 21.103 Page 13 of 49 Cummins Confidential 24v NOx 电子传感器控制模块的安装细节如图 9 所示。 图图 9 AEB 21.103 Page 14 of 49 Cummins Confidential 排气温度传感器的安装排气温度传感器的安装 两个温度传感器安装在 SCR 进口和出口处。这些传感器检测进入和离开 SCR的排气温度。 此外，两个热敏电阻器均采用键连接，从而防止将传感器安装到温度中继接头上时发生任何错装或反装。为了提 高可靠性，车辆线束的设计应能避免这两个传感器的反接。热敏电阻器是随排气管 (EGP) 一起供应的。安装细节 请遵循图 10 下面的指导原则并参考 AEB 21.104 提供的电气信息。 图图 1 AEB 21.103 Page 15 of 49 Cummins Confidential 4. Adblue 供应罐供应罐 SCR 反应所需的氨取自于重量百分比为 32.5% 的尿素水溶液 (AdBlue)。供应罐的尺寸需要与尿素的用量相适 应，相当于燃油消耗量 5% 。（AdBlue 消耗率随应用类型的不同而变化）。 图图 2 罐上应清晰标出其容积（升），且应在服务中进行 ECM 参数编程设置时该值清晰可辨。 适用的罐材料有不锈钢、镁铝合金或中高密度的聚乙烯。推荐使用不透明罐，使操作员不能观察液位。这能确保 诊断显示空罐时它仍留有足量 AdBlue，以免喷射单元吸入空气。 当前的欧洲 OBD 法规要求应通过车辆仪表板的指示，通知驾驶员车上 Adblue 存储罐内 Adblue 的液位。当存储 罐内的催化剂液位低于罐的 10% 后，应触发警告。 供应罐应与大气保持双向低压通气，使出口接头的液体自由流动，并排出罐内的所有蒸汽或膨胀气体。排气口设 计应使其不受罐溅出或蒸发过程中生成的结晶物的影响。目前还没有关于在发生道路事故时车辆翻滚防溅规定； 但是需要关注未来法规的发展。罐加注颈管的设计应能防止溅出。防止 AdBlue 溅到炽热的排气部件上尤为重 要，因为尿素可能会水解，生成氨。尿素在化学上属于强基盐，容易腐蚀其它材料（如软金属和一些聚合物）。 需要避免溅出，以防止发生潜在的腐蚀性侵蚀（这样就不需要清除在水蒸发后残留的盐渣）并防止尿素进入排放 口和水道。OEM 必须清楚地标示只能加“AdBlue”（尿素）。 AdBlue 存储罐应有一个排水孔，以便进行定期维护。存储罐的出液口必须有一个70 微米规格的滤清器，以防止 杂质从加注口进入后处理系统。 如果系统需要在温度通常低于 0 的较冷区域运转，尿素罐内应带有一个加热器。由于尿素溶液中含有 67.5% 水，会在结冰时膨胀，因此需要留出 10% 的膨胀空间。 AEB 21.103 Page 16 of 49 Cummins Confidential 罐加热罐加热 寒冷天气运行时，在发动机运转过程中需要对尿素罐进行加热。为避免发生结冰或结晶的问题，推荐把尿素溶液 温度保持在其冰点以上至少 15 。这将使系统液态部分保持在 +4 。 可以采用适当放置电加热元件或发动机冷却液的方式进行加热。如果选择电加热，必须考虑发电机向加热元件提 供加热的能力。如果使用发动机冷却液作为加热介质，必须调节流量，以保证发动机不会在低于 70 的温度下长 时间运转。不论采取何种方式，加热系统都必须由温度进行控制。 可以标定启动加热的温度，并且该温度可能因应用类型的不同而变化。溶液加热过度可能会因蒸发导致浓度过 高，在极端情况下，这将会形成可能会导致堵塞的结晶。建议的尿素溶液整个生命周期内温度为 30 ，最高温度 为 50。如果车辆长时间在极低速或静态（如 PTO 模式）下运行，则尿素的使用率低，在炎热气候条件下，必 须保护尿素罐，避免阳光直接辐射。 对冻结的尿素罐进行解冻的首选方法是使用发动机冷却液对尿素罐进行加热。发动机上带有此加热循环专用的冷 却液供应和回流端口。此信息请参考发动机机械系统技术组件。 OEM 必须使用发动机制造商指定的专用发动机冷却液端口，并提供适用的冷却液管，确保流至尿素罐的冷却液流 量适当。当尿素处于结冰状态时，必须有足够的加热能力以便在当地排放法规规定的时间内进行喷射。 必须小心，以避免冷却液管上出现锐弯和磨损点。必须正确地支撑并保护冷却液管，隔绝热量、远离移动件、避 免碎屑进入等。 罐加热器的设计是 OEM 的责任，并且必须在冷却液吸液管中布置一个断水电磁阀，此电磁阀受喷射控制单元的 控制。 断水电磁阀需要是常闭的电磁阀，DCU发出的电信号可以打开此电磁阀。冷却液阀的流量能力必须适用于发动机冷 却液，与车上环境条件相互兼容。OEM 负责安装冷却液阀并将其连接至冷却液管上。OEM 负责连接罐加热器控 制阀与喷射控制单元的线束。必须正确地安装/支撑并保护冷却液阀，隔绝热量、远离移动件、避免碎屑进入等。 应该用绑带正确支撑至冷却液阀的导线线束，以防止因振动而发生导线疲劳。 OEM 负责连接罐加热器控制阀与喷射控制单元的导线线束。详细资料请参考 AEB 21.104。 罐加热器的位置必须靠近罐吸液管进口，这样就可以尽可能早地使用部分解冻的溶液。 计算表明，在短时间内完全解冻一个冻结的系统需要很大的能量，这取决于罐的尺寸。 AEB 21.103 Page 17 of 49 Cummins Confidential 组装时，尿素罐以及与喷射单元相连的所有接头和管路必须保持内部清洁。部件不得不得存在肉眼可见的污染。所有 接头和自喷射供应模块引入和引出的管路在组装时必须内部清洁，符合表 4 的清洁度标准。 粒度粒度 50 - 100m 100 - 200m 200 - 500m 500m 允许的颗粒数允许的颗粒数 600 80 8 0 表表 4 罐传感器罐传感器 车辆制造商必须提供 AdBlue 罐的液位和温度传感器。AEB 21.104 中将详细介绍传感器的技术规范及其在 SCR 系统功能和诊断中所起的作用。要求使用连续液位传感器进行系统诊断、空罐指示、监测 AdBlue 使用率及驱动 仪表板仪表。如果罐的液位降至最低点以下，将发出低液位警告。如果罐变空，将发出空罐警告。传感器还被用 于根据向泵发出的指令给料速度来粗略地监控 AdBlue 消耗量。为确保精确的消耗量测量并避免发生不合理的警 告，重要的是要确保不会轻易地将罐加注过量。传感器上的“full（满）”标志必须与罐中的最大加注液位处于同 一高度。使罐加注颈管延长到罐内的排气膨胀空间底部即可实现此目的。 AEB 21.103 Page 18 of 49 Cummins Confidential 5. 尿素尿素吸取管吸取管 / 回流回流管管 OEM 负责设计、提供和预装连接尿素罐与供应模块的吸液管和回流管。 吸液管和回流管的内径必须为 6mm。两种管均通过 9.49mm SAE J2044 快接接头连接至供应模块。建议这些管 路使用颜色编码，以免在车辆组装期间错误连接。吸液管必须有足够的刚度。在理想情况下，罐、供应模块与喷 射模块应尽可能地靠近，用短管进行连接。 如果采用加热管，则吸液管和回流管的最大长度不应超过 2m，因为 DCU 只能驱动 3.5 amp 的电流。采用非加热 管，最大长度为 3m。喷射模块进口处的吸液管压力损失不得大于 0.1 bar。回流管的走向设计，应保证回流到尿 素罐的尿素溶液总是高于最高加注液位。吸液管进口距罐的底部的距离至少 5mm。 图图 12 可以选用如下材料： 金属：不锈钢ST304 或更高等级不锈钢 其它材料：PTFE（聚四氟乙烯）、PFA、VITON、EPDM、尼龙 不要使用丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅、聚乙烯或类似材料，因为它们会与 AdBlue 发生化学反应。如果使用“其它 材料”类别中的材料，应采用双层管结构以避免安装中的失效。还必须要考虑加热性能，尤其是从极低的温度加 热的情况。 尿素管不应与热源接触或布置在此类装置附近，如空-空中冷器管、排气系统、制动器减速器、冷却/加热系统管 等。 为了防止 Adblue 液体气化排出，如管路损坏导致的尿素泄漏，吸液管和回流管不应布置在靠近任何炽热部件附 近。Adblue 的最高温度不得不得超过 50。OEM 负责确保管路总成符合其对应用的振动要求。 AEB 21.103 Page 19 of 49 Cummins Confidential 建议采购预装快接接头的吸液管和回流管。管路运输时必须安装防护盖，以免运输过程中灰尘进入。最终安装到 车上之前，运输盖必须留在原位。吸液管和回流管在组装时必须必须保持内部清洁，符合表 4 的清洁度标准。 系统中最易冻结的部分是罐与喷射单元间的外部管路和管接头。裸露的管路和管接头将冻结，阻止尿素流动，因 此，应格外重视这些部件的加热和隔热。OEM 必须提供吸液管和回流管适用的加热设备，确保在所有季节车辆都 符合要求。有关气候因素的更详细信息，可进一步查阅此文献。 AEB 21.103 Page 20 of 49 Cummins Confidential 6. 压力管压力管（尿素喷射管）（尿素喷射管） OEM 负责设计、提供和预装尿素罐与供应模块的吸液管和回流管。 压力管的内径必须为 6mm。它用 7.89mm SAE J2044 快接接头连接供应模块和喷射模块。供应模块和喷射模块 之间的管路必须有足够的柔性，允许供应模块和排气系统之间的相对运动，而管路本身不出现磨损。在喷射模块 端的管路应具有很高的耐热性，因为它需要在热停机期间承受高达 140 的温度。 此管的内衬里应采用聚四氟乙烯 (PTFE) 或等效材料来降低尿素结晶附着在管内壁的风险。如果管路为非加热 型，压力管的最大长度不应超过 4m。如果选择加热管，建议压力管的长度不超过 3m，因为 DCU 只能驱动 5 amp 的电流。此管的内径必须必须为 5.5 至 6.0 mm。 如果喷射模块的安装位置低于供应模块的位置，则必须在喷射模块前面的压力管处加装一个虹吸管。更详细资料 请参见安装布置部分。 建议采购预装快接接头的压力管。管路运输时必须安装防护盖，以免运输过程中灰尘进入。最终安装到车上之 前，运输盖必须留在原位。压力管在组装时必须必须保持内部清洁，符合表 4 的清洁度标准。 可以选用如下材料： 金属：不锈钢ST304 或更高等级不锈钢 其它材料：PTFE、PFA、VITON、EPDM、尼龙 不要使用丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅、聚乙烯或类似材料，因为它们会与 AdBlue 发生化学反应。如果使用“其它 材料”类别中的材料，应采用双层管结构以避免安装中的失效。还必须要考虑加热性能，尤其是从极低的温度加 热的情况。 尿素管不应与热源接触或布置在此类装置附近，如空-空中冷器管、排气系统、制动器减速器、冷却/加热系统管 等。 AEB 21.103 Page 21 of 49 Cummins Confidential 7. 冷却液管冷却液管 OEM 负责设计、提供和预装喷射模块的冷却液管，如果选择冷却液加热方式，可能罐也需要管路。当发动机处于 最高扭矩状态下，至喷射模块的最低冷却液流量必须满足 20 升每小时。 冷却液吸液管必须使用指定的发动机端口和恒流管接头，必须控制来自发动机的冷却液流量。冷却液回流必须流 回靠近水泵进口的底部散热器软管。 管路应使用 9.49mm SAE J2044 快接接头连接至喷射模块的冷却液端口。 图图 13 吸液管三通管接头的内径必须为 6.35 mm。管接头进口侧的内径不得小于 6.35 mm。 冷却液管的材料必须符合 SAE J20 R3 D-3 级的要求。 冷却液管不能有锐弯角或磨蚀部位。必须正确地支撑并保 护冷却液管，隔绝热量、远离移动件、避免碎屑进入等。 冷却液控制阀内部流通截面不得小于 70.9 mm2。必须使用能由 DCU 发送的一个电气信号打开的常闭式冷却液 阀。冷却液阀的流量能力必须适用于发动机冷却液，与车上环境条件相互兼容。OEM 负责确定连接冷却液管接头 的冷却液阀。 图 14 所示为普通的冷却液回路。 还请参阅特定发动机的机械系统技术组件，了解发动机用冷却液端口类型的更详细信息。 AEB 21.103 Page 22 of 49 Cummins Confidential 图图 14 Cummins Confidential 8. 分解管分解管 尿素分解管是一个重要的排放部件，需要和所用的 SCR 单元相匹配。建议该部件由康明斯排放处理系统有限公司 提供。 图 15 所示为分解管。它有一个用于安装喷射模块的法兰和一个整合式尿素液体扩散器。此管的设计能使喷入的尿 素中的氨分解，并在到达 SCR 催化器前端面之前，与尾气充分混合。 分解管和 EGP 之间的任何连接处都必须使用密封垫和全式马蒙（marmon）连接。 图图 3 AEB 21.103 Page 24 of 49 Cummins Confidential 分解管安装后必须使喷射模块中的喷射器正对着 SCR 单元进口。分解管的方位必须使喷射模块符合图 16 所示的 安装方位要求。 图图 16 分解管安装后必须使尿素喷射模块中的喷射器正对着 SCR 单元进口。 图图 17 黄铜、铜、低碳钢、锌、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅或聚乙烯材料不能用在有尿素的区域。 AEB 21.103 Page 25 of 49 Cummins Confidential 9. 喷射模块喷射模块 (DM) 康明斯排放解决方案必须提供喷射模块。该零件是排放关键部件，不能由康明斯公司以外的来源供应。 图图 18 喷射模块 (DM) 的干重为 0.5 kg。DM 在尿素液体回路设有一个 40m 的不需维护的滤清器。 DM 位于分解管上，由三个 M6 螺钉安装在一个法兰上。使用的螺栓应由符合 ISO 3506/DIN 267 规定的材料 A2 70 或 ASTM 304 不锈钢制成，并且应遵守盐雾测试 CES 14311 标准和 ASTM G85-98 标准。 最小长度技术规范为 25mm，最大长度技术规范为 30mm。最大允许表面压力为 180N/m2。螺钉的扭矩技术规范 介于最小 6 Nm 和最大 10 Nm 之间。 图图 19 AEB 21.103 Page 26 of 49 Cummins Confidential 分解管安装后必须使喷射模块中的喷射器正对着 EGP 进口。分解管的方位必须使喷射模块符合图 16 所示的安装 方位要求。 供应模块和喷射模块之间的 Adblue 连接采用 7.89mm SAE J2044 快接接头。 喷射模块由发动机冷却液流量冷却。OEM 必须提供发动机和喷射模块之间的适用冷却液管，并使用 9.49mm SAE J2044 快接接头将冷却液管连接至喷射模块的冷却液端口。当发动机处于最高扭矩状态下，至喷射模块的最 低冷却液流量必须满足 20 升每小时。 进入喷射模块的 Adblue 温度必须在 -5 和 70之间。 喷射模块本体的最高温度不得超过 120。安装该总成时，必须使部件的所有外表面距离其它后处理和邻近的底 盘部件至少 25 mm。 喷射模块运输时带有运输防护盖。运输和存放时这些防护盖必须留在原位，在最终安装尿素管之前不得将其拆 下。 OEM 负责连接喷射模块与喷射控制单元的导线线束。电气导线的详细资料，请参考 AEB 21.104。 喷射模块能够满足 ISO 16750-3 规定的振动要求。OEM 必须必须证明车辆正常运行期间没有超过这些振动级别。 黄铜、铜、低碳钢、锌、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅或聚乙烯材料不能用在有尿素的区域。 AEB 21.103 Page 27 of 49 Cummins Confidential 10. 供应模块供应模块 (SM) 图 20 所示的供应模块是高精度系统的组成部分，可将 Adblue 喷入排气后处理系统，干重为 3.11 Kg。操作此部 件时应小心，以免掉落造成损坏。由喷射控制单元控制的 12V 或 24V 电动泵和计量系统促使 Adblue 充入安装在 排气系统催化器上游的喷射模块中。 图图 20 供应模块和喷射模块系统的作用是：根据计算精确的将 Adblue 溶液送入柴油机排气处理系统，容量是通过外部运 算法则计算得出。禁止使用上述 Adblue 以外的任何液体。 供应模块必须直接安装在车架或适合的钢性支架上，如图 21 所示两个方向的角度在 +45 和 -45之间。 供应 模块必须用材料技术规范为 A2 70 的 3 X M8 六角头螺钉安装，最小长度为 90mm。拧紧技术规范必须在 15.2 22.8 Nm 之间。 图图 21 AEB 21.103 Page 28 of 49 Cummins Confidential 供应模块有两个滤清器：主滤清器（10 微米）和进口滤清器（100 微米）。只有主滤清器可以进行维护。 供应模块安装后，必须能预留滤清器更换所需的维修通道。 图图 22 吸液管和回流管必须使用 3/8” (9.49mm) SAE J2044 快接接头与供应模块相连。 压力管必须使用 5/16” (7.89mm) SAE J2044 快接接头与供应模块相连。 图图 23 建议供应模块不要位于容易溅到或脏污的区域。如果供应模块位于易受影响的位置，可能需要使用一个护罩。为 防止尿素结晶，供应模块应安装在可能的最冷位置。安装供应模块时，建议位于环境空气自由流动的位置。 供应模块经确认符合 IP66K / IP69K 防水防尘技术规范。 供应模块能够满足 ISO 16750-3 规定的振动要求。OEM 必须必须证明车辆正常运行期间没有超过这些振动级别。 AEB 21.103 Page 29 of 49 Cummins Confidential 供应模块将在 -40 至 + 80 的温度下工作，此装置在任何条件下不得超过这些极限。总成安装后，部件的所有 外表面必须必须距邻近底盘部件至少有 25 mm。 在持续电压下，供应模块正常运行的电流消耗为 4A/12V 和 2A/24V。使用内部加热器时，对于 12 V 系统，最大 电流消耗为 16.35 A，而 24 V 系统则为 13.25 A。 该系统有一个内置加热设备，使系统能够在最低 -40 的温度下工作。液态 Adblue 必须在不低于 -5 的温度下 供应时，系统才能工作。 有关电气技术规范和电气连接要求的更详细信息，请参阅 AEB 21.104。 AEB 21.103 Page 30 of 49 Cummins Confidential 11. 喷射控制单元喷射控制单元 (DCU) 图 24 所示的喷射控制单元 (DCU) 是喷射系统的中央控制。它控制喷射活动、尿素罐液位监测和尿素罐温度检 测。DCU 重 0.925 Kg。 图图 24 喷射控制单元必须用 M8 螺钉直接安装在车架或适合的钢性支架上，以下安装位置的紧固扭矩为 10 2 Nm： 3 X M8（A、C 和 E 处） 4 X M8（A、B、D、E 处） 图图 25 该单元的安装角度应为 90 或 180，以使电气接头不朝向正上方。 图图 26 180 + / - 90 0 AEB 21.103 Page 31 of 49 Cummins Confidential DCU 本体的最高温度不得超过 85 ，并且不得放置在周围环境温度超过 105 的任何地方。DCU 不得位于容 易溅到或脏污的区域。如果 DCU 位于易受影响的位置，可能需要使用一个护罩，DCU 经确认符合 IP66K / IP69K 防水防尘技术规范。 DCU 能够满足 ISO 16750-3 规定的振动要求。OEM 必须必须证明车辆正常运行期间没有超过这些振动级别。 车辆运行并且正在供电时，不得连接或断开 DCU 的线束。请停车后再进行任何改动。 钥匙断开后，系统立即开始清空，清除管路中的所有尿素并使其回流到罐中。完成清空将需要 60 秒，在此期间 DCU 将进入待机模式。DCU 在整个待机和清空流程需要电力供应。 有关电气技术规范和电气连接要求的更详细信息，请参阅 AEB 21.104。 AEB 21.103 Page 32 of 49 Cummins Confidential 12. 喷射喷射系统的安装布置和尺寸系统的安装布置和尺寸 当喷射模块安装在供应模块最高点以下时，压力管中必须必须要使用一个虹吸软管。下列图示为可能的喷射系统布 局。 选择方案选择方案 1： 当使用这种布置型式时，供应模块的底部必须必须高于 Adblue 罐内可能的最大加注液位。 图图 27 在这种设置中，喷射模块处于供应模块之上。Adblue 罐内回流管和吸液管底部之间的高度差应小于 1m。喷射模 块和回流管顶部之间的高度差也应小于 1m。 AEB 21.103 Page 33 of 49 Cummins Confidential 选择方案选择方案 2： 当喷射模块安装在供应模块最高点以下时，压力管中必须必须要使用一个虹吸软管。 图图 28 在该选择方案中，供应模块的安装位置高于喷射模块，而罐安装得更高。虹吸管最低点和供应模块之间的高度差 应小于 1m。供应模块的参照点和吸液管端部之间的高度差也应小于 1m。 AEB 21.103 Page 34 of 49 Cummins Confidential 选择方案选择方案 3： 喷射模块的安装位置高于罐内的最高 Adblue 液位。 图图 29 在这种设置中，喷射模块和罐处于供应模块之上。Adblue 罐内吸液管底部和吸液管最高点之间的高度差应小于 1m。吸液管顶部和压力管底部的直管段之间的高度差应小于 2m。 AEB 21.103 Page 35 of 49 Cummins Confidential 选择方案选择方案 4： 当喷射模块安装在供应模块最高点以下时，压力管中必须必须要使用一个虹吸软管。 图图 30 在该选择方案中，供应模块的安装位置高于喷射模块。喷射模块和回流管最高点之间的高度差应小于 1m。吸液管 最高点和最低点之间的高度差应小于 1m。 AEB 21.103 Page 36 of 49 Cummins Confidential 13. 导线线束导线线束 OEM 必须必须 要开发一套导线线束来实现喷射控制单元、供应模块、喷射模块、加热管路和 Adblue 罐的电气连 接。还需要用这些线束整合发动机 ECM、SCR 温度传感器和 NOx 传感器控制模块之间的电气连接。 电气导线的更详细资料请参阅 AEB 21.104。 对于图中所示导线从上方接近类似于接头 L 的任何部件，确保提供一个滴水环。 图图 31 确保没有垂直安装的接头。最好采用水平安装或从下面连接。 使用安装夹以避免线束磨损或与下列部件发生撞击： 尖锐的表面， 运动的零件， 辐射热源。 避免将线束直接布置在液体加注口和可维护部件（如机油冷却器等）的下方。 在每个连接后面使用安装夹。 对电磁干扰故障进行故障判断： 默认情况下，只绞接电路示意图