20世紀(jì)90年代以來，世界各國對發(fā)動機排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格，大大推動了發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展。我國2013年7月1日將要實施國Ⅳ排放法規(guī)。國IV排放標(biāo)準(zhǔn)是國家第四階段機動車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，汽車排放污染物主要有HC（碳氫化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，通過更好的催化轉(zhuǎn)化器的活性層、二次空氣噴射以及帶有冷卻裝置的排氣再循環(huán)系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用，控制和減少汽車排放污染物到規(guī)定數(shù)值以下的標(biāo)準(zhǔn)。在國四時代也有兩種主要的升級方案，一類是通過使用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)，利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理；還有一類是通過微粒捕集器（DPF）或微粒催化轉(zhuǎn)換器（DOC），針對燃燒產(chǎn)生的微粒進行處理的EGR(廢氣再循環(huán))技術(shù)。目前，國內(nèi)的幾家大型柴油機廠大都通過機內(nèi)凈化降低碳煙，然后利用SCR系統(tǒng)降低NOX排放的方法來滿足國Ⅳ排放法規(guī)對碳煙和NOX的限制。

　　SCR系統(tǒng)包括：尿素水溶液儲罐、輸送裝置、計量裝置、噴射裝置、催化器以及溫度和排氣傳感器等。系統(tǒng)的基本工作原理是：尾氣從渦輪出來后進入排氣混和管，在混和管上安裝有尿素計量噴射裝置，噴入尿素水溶液，尿素在高溫下發(fā)生水解和熱解反應(yīng)后生成NH3，在SCR系統(tǒng)催化劑表面利用NH3還原NOX，排出N2，多余的NH3也被還原為N2，防止泄漏。一般情況下，消耗100L燃油的同時會消耗5L液體尿素水溶液。在SCR中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：

    尿素水解：（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2

    NOX還原：NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

    NH3氧化：4NH3＋3O2→2N2＋6H2O

　　本文主要介紹幾種用于SCR系統(tǒng)尿素箱監(jiān)測控制的傳感器。

　　1、尿素品質(zhì)傳感器FPS2851

　　有人想這個尿素溶液是不是可以用我們常見的尿素化肥兌水就可以了呢？當(dāng)然是不可以的，這里的尿素溶液其實是農(nóng)用尿素提純后形成的，呈淡藍色液態(tài)。車用尿素溶液也有著不同的叫法，在歐洲被稱為Adbule，而在北美則被稱為DEF，"DieselExhaustFluid"的縮寫，中文直譯為“柴油機排放處理液”。在卡車上需要一個單獨的容器來存儲，尿素溶液中不可再添加水和柴油。尿素溶液的濃度及品質(zhì)是保證化學(xué)反應(yīng)充分進行以及發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。
　　　　
　　FPS2851尿素品質(zhì)傳感器是由美國MEAS開發(fā)用來對尿素溶液品質(zhì)進行實時在線監(jiān)測的一款傳感器。FPS2851尿素分析傳感器用于直接測量所有的水尿素溶液臨界參數(shù)�；�于專利音叉技術(shù)，對尿素的濃度、溫度等參數(shù)進行測量，使用戶能夠?qū)崟r掌握最新數(shù)據(jù)，以達到最佳的性能。在線實時多參數(shù)尿素分析的高性能算法可將尿素濃度變化直接反饋到控制系統(tǒng)，減少氮氧化物排放，達到優(yōu)化控制的目的。

　　詳細資料下載：http://www.renegade-mag.com/sensors/525.html

　　2、尿素泵壓力傳感器U86B：

　　SCR系統(tǒng)中的尿素劑量最終由發(fā)動機管理系統(tǒng)控制，尿素的噴入量必須要與NOx的濃度相匹配，在保證降低NOx的同時，不能超過份量。尿素的噴入量過少，則達不到應(yīng)有的處理水平，尿素的噴入量過多，則會使多余的氨氣排入大氣，導(dǎo)致新的污染。 因此必須對尿素泵壓力進行實時監(jiān)測，這里用到是U86B壓力傳感器。

　　U86B壓力傳感器是油美國MEAS專門定制的一款尿素泵壓力傳感器，量程約1Mpa（100psi、300psi；10Bar、12Bar），放大電壓信號輸出。U86B有三種壓力類型可選（表壓、絕壓、密封壓），詳細資料可登錄www.sensorwya.cn 或撥打010-84775646，84775648咨詢索取。

　　3、尿素箱液位傳感器

　　缺少尿素的SCR系統(tǒng)將無法正常運行，所以為了降低危險的發(fā)生，保證SCR系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，必須要對尿素箱內(nèi)溶液量進行監(jiān)測，以便及時提醒添加補充尿素溶液。尿素箱液位傳感器采用干簧管原理，它是利用磁鐵產(chǎn)生的磁場控制干簧管通斷的原理，將被測液位的變化轉(zhuǎn)化成電阻電壓信號輸出，然后與二次儀表相連接，達到檢測油箱液位高度的目的。干簧管液位傳感器具有使用壽命長、安裝維護簡便、動作安全可靠、無火花等特點，廣泛用于油箱液位和發(fā)電機組液位檢測中。

　　4、尿素箱溫度傳感器

　　在溫度較低（-11℃）的情況下，尿素水溶液會結(jié)冰，為了保證在較低環(huán)境溫度條件下SCR系統(tǒng)的正常工作，防止尿素溶液凍結(jié)，因此需要通過加熱措施來解決。當(dāng)車輛在低溫環(huán)境運行時，若尿素箱溫度傳感器測得溫度低于規(guī)定值（一般設(shè)定為0℃），發(fā)動機電控單元就會發(fā)出指令開啟發(fā)動機通往尿素箱的冷卻液管路控制電磁閥，利用發(fā)動機的冷卻液給尿素箱加熱，防止尿素溶液凍結(jié)或解凍已凍結(jié)的尿素溶液，保證后處理系統(tǒng)正常工作。當(dāng)尿素溶液溫度上升到規(guī)定值（一般設(shè)定為7℃左右）時則斷開控制電磁閥，防止尿素溶液過熱。尿素箱溫度傳感器的作用就是實時反饋尿素溶液溫度，以確認加熱器是否在正常工作，保證SCR系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)及車輛行駛安全。

　　以上列舉了幾款在SCR系統(tǒng)中得到成熟應(yīng)用的傳感器，目前在中國地區(qū)由北京賽斯維測控技術(shù)有限公司負責(zé)市場推廣及技術(shù)服務(wù)。如需了解以上產(chǎn)品更多信息或索取產(chǎn)品詳細資料可登錄www.renegade-mag.com或直接撥打010-84775646 ，84775648咨詢。

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