1.8.3 康明斯ISG发动机SCR系统工作原理
在正常的工作情况下，系统工作过程可分为初始化、预注、计量喷射、排空四个阶段。
1.初始化阶段
发动机点火开关打开但不起动发动机，系统初始化并自检。
2.预注阶段
SCR系统温度满足以下要求：罐内温度高于-7℃；喷射单元温度高于5℃。如果温度过低，系统首先开始解冻。开始解冻温度：环境温度低于-7℃；DEF罐内温度低于-7℃；喷射单元内温度低于7℃。
温度条件满足后，以下条件至少满足其一，系统开始预注：
①发动机运转超过120s。
②催化器进口排气温度超过150℃。
预注分为快速排空和系统建压两个阶段。
（1）快速排空 排空过程如图1-74所示。空气切断阀、计量阀和回流阀均通电打开，压缩空气将流经以下两条通路：
通路1：压缩空气流经混合室，最终自尿素喷嘴流出。
通路2：经混合室、计量阀、滤芯、回流阀，自尿素吸液管流出。
快速排空过程大约持续10s以上，目的是排除管路内的杂物。快速排空完成后关闭空气切断阀。
图1-74 SCR系统排空过程
1—尿素箱 2—隔膜泵 3—回流阀 4—滤清器 5—尿素温度传感器 6—尿素压力传感器 7—计量阀 8—混合室 9—尿素空气混合物压力传感器 10—空气切断阀 11—油气分离器 12—储气筒 13—喷嘴 14—后处理器
（2）系统建压 发动机起动后，在第一次预注过程，隔膜泵将把DEF的压力提高至560～570kPa。在之后的正常运转中，DEF的压力将保持在500kPa。如果建压成功，空气切断阀自动打开，喷嘴向排气管内喷入空气；隔膜泵电动机进入待机状态，此时进入准备喷射阶段。整个预注阶段大约持续2min。如果建压失败，将会报出1682故障码。
3.计量喷射阶段
在计量喷射阶段，空气压力被控制在400kPa左右。喷入空气可将DEF（尿素水溶液）带入排气系统，辅助雾化；还可冷却喷嘴及防止喷嘴堵塞。计量阀不停地开/闭，将DEF喷入混合室。DEF和空气在混合室混合，最终由喷嘴喷出。隔膜泵持续运转并将DEF压力维持在500kPa，如图1-75所示。
计量喷射阶段是否计量喷射取决于氮氧化物的产生量和相应的排气温度。在催化器进口排气温度达到210℃之前，喷射单元不会喷射DEF到排气系统中。但是空气会一直通过喷射单元、喷嘴流入到排气系统中。
喷入尿素的条件：
①催化器进口排温高于220℃，进、出口两个排温传感器的平均温度也高于210℃。
②没有某些现行的SCR系统故障码（一些SCR故障可使系统关闭）。
③DEF罐液位高于0%。
④空气压力高于300kPa，DEF压力高于480kPa。
图1-75 计量喷射阶段
1—尿素箱 2—隔膜泵 3—回流阀 4—滤清器 5—尿素温度传感器 6—尿素压力传感器 7—计量阀 8—混合室 9—尿素空气混合物压力传感器 10—空气切断阀 11—油气分离器 12—储气筒 13—喷嘴 14—后处理器
4.排空阶段
当点火开关关闭，系统自动进入排空阶段，如图1-76所示。
排空的最初阶段，与预注阶段的快速排空基本相同，空气切断阀、回流阀、计量阀通电，空气吹扫喷嘴和尿素箱内吸液管。在排空的最后阶段，泵电动机运转，将残留在隔膜泵中的DEF排出。排空阶段持续30s后，系统停止工作。为保证排空顺利完成，不得在车辆熄火后30s内切断常电源（如切断电源总开关、拆卸蓄电池等）。
图1-76 排空阶段
1—尿素箱 2—隔膜泵 3—回流阀 4—滤清器 5—尿素温度传感器 6—尿素压力传感器 7—计量阀 8—混合室 9—尿素空气混合物压力传感器 10—空气切断阀 11—油气分离器 12—储气筒 13—喷嘴 14—后处理器