Автомобиль / Силовая установка / Двигатель внутреннего сгорания / Экологические системы двигателя / Система SCR

Система SCR

Система SCR - система селективного каталитического восстановления оксидов азота в выхлопных газах дизельного двигателя. Английское название - Selective Catalytic Reduction.

В типичных автомобильных системах SCR в выпуск дозированно впрыскивается жидкость AdBlue. После термических и химических превращений из нее образуется аммиак, который на катализаторе SCR реагирует с оксидами азота NOx. В результате значительная часть NOx преобразуется преимущественно в азот и воду.

SCR - не одна деталь и не только бак AdBlue. По структуре TESMA в систему входят датчик NOx системы впрыска AdBlue, блок управления впрыском AdBlue, модуль дозирования AdBlue, модуль подачи AdBlue, насос AdBlue с подогревом и жидкость AdBlue.

Ошибка SCR не означает автоматически неисправный насос, форсунку или датчик NOx. Электронная система контролирует всю цепочку: качество и подачу жидкости, давление, температуру выпуска, фактическое дозирование, данные NOx до и после катализатора и реальную эффективность нейтрализации.

Для чего нужна система SCR

При работе дизельного двигателя образуются оксиды азота NOx.

Чем выше температура процесса сгорания, тем интенсивнее при соответствующих условиях может идти их образование.

Система EGR уменьшает образование NOx непосредственно в двигателе, а SCR работает уже с отработавшими газами после сгорания топлива.

SCR позволяет:

значительно уменьшать концентрацию NOx;
выполнять требования по токсичности выхлопа;
контролировать выбросы при разных нагрузках;
работать совместно с EGR, DPF и другими компонентами доочистки.

Что означает SCR

Selective Catalytic Reduction переводится как селективное каталитическое восстановление.

Реакция называется селективной, поскольку восстановитель используется преимущественно для реакции с оксидами азота на соответствующем каталитическом покрытии.

Что такое AdBlue

Жидкость AdBlue - стандартизованный водный раствор мочевины для автомобильных систем SCR.

Это продукт высокой чистоты, а не обычное сельскохозяйственное удобрение или самостоятельно приготовленный раствор.

Чистота особенно важна для:

насоса;
клапанов;
фильтра;
магистрали;
форсунки.

AdBlue - не топливо

AdBlue не подается в цилиндры двигателя.

Она впрыскивается в выпускной тракт.

AdBlue нельзя заливать в дизельный бак, а дизельное топливо - в бак AdBlue.

Основные компоненты системы

В зависимости от автомобиля используются:

бак AdBlue;
датчик уровня;
датчик температуры;
нагреватели;
насос;
фильтр;
модуль подачи;
магистраль;
модуль дозирования;
форсунка;
катализатор SCR;
датчики NOx;
датчики температуры выхлопа;
электронный блок управления.

Бак AdBlue

Бак предназначен для хранения запаса реагента.

В его модуль могут быть интегрированы:

датчик уровня;
датчик температуры;
подогреватель;
насос;
фильтр;
датчик качества жидкости.

Поэтому «неисправный бак AdBlue» не является точным диагнозом без определения конкретного неисправного элемента.

Почему AdBlue нужен подогрев

Раствор может замерзать при низкой температуре.

Автомобильная система рассчитана на этот процесс.

Использоваться могут:

нагреватель бака;
подогрев насоса;
подогрев магистралей;
управляемый алгоритм оттаивания.

Замерзание качественной жидкости само по себе не означает, что ее необходимо заменить.

Насос AdBlue с подогревом

Насос AdBlue с подогревом обеспечивает подачу жидкости и создание необходимого давления.

Узел может:

создавать рабочее давление;
регулировать его;
содержать нагреватель;
возвращать жидкость после выключения двигателя;
быть частью модуля бака.

Зачем система откачивает жидкость после выключения

На части конструкций после остановки двигателя жидкость частично возвращается из магистрали.

Это позволяет:

уменьшить количество жидкости во внешней линии;
снизить риск повреждения при замерзании;
уменьшить образование кристаллов возле дозатора.

Модуль подачи AdBlue

Модуль подачи AdBlue обеспечивает доставку реагента из бака к дозирующей системе.

Он может включать функции:

насоса;
регулирования давления;
фильтрации;
подогрева;
измерения давления.

Модуль дозирования AdBlue

Модуль дозирования AdBlue управляет количеством реагента, подаваемого в выпуск.

Слишком малая подача снижает эффективность SCR.

Чрезмерная может способствовать:

образованию отложений;
кристаллизации;
избытку восстановителя;
ошибкам эффективности.

Форсунка AdBlue

Дозатор должен создавать правильное распыление.

От него зависят:

испарение жидкости;
распределение реагента;
образование аммиака;
эффективность катализатора;
образование отложений.

Катализатор SCR

На активном покрытии катализатора проходят химические реакции между производными AdBlue и оксидами азота.

На эффективность влияют:

температура;
количество NOx;
дозирование;
качество смешивания;
состояние каталитического покрытия;
отсутствие химического загрязнения и механического повреждения.

Датчик NOx

Датчик NOx системы впрыска AdBlue измеряет содержание оксидов азота в отработавших газах.

Датчики могут устанавливаться:

до SCR;
после SCR;
в нескольких точках системы.

Датчик до SCR

Он помогает определить уровень NOx, поступающий к системе очистки.

Данные могут использоваться для:

расчета дозирования;
контроля двигателя;
оценки EGR;
диагностической модели.

Датчик после SCR

Он показывает остаточную концентрацию NOx после каталитического восстановления.

Сравнение значений до и после позволяет оценивать эффективность системы.

Высокий NOx после SCR не означает автоматически неисправный задний датчик.

Блок управления впрыском AdBlue

Блок управления впрыском AdBlue координирует работу компонентов в зависимости от архитектуры автомобиля.

Он может контролировать:

насос;
давление;
нагрев;
дозирование;
датчики;
диагностические функции.

Как система работает целиком

Двигатель производит выхлоп.
Блок управления определяет ожидаемое количество NOx.
Проверяется температурное условие SCR.
Насос создает давление.
Дозатор подает рассчитанное количество AdBlue.
Реагент распыляется в выпуск.
Образуются соединения, необходимые для реакции SCR.
На катализаторе уменьшается количество NOx.
Задний датчик контролирует результат.
Блок корректирует управление и выполняет диагностику.

Почему дозирование работает не постоянно

При слишком холодном выхлопе нормальная химическая реакция и испарение реагента ограничены.

Поэтому на непрогретом двигателе отсутствие активного дозирования может быть штатным.

Кристаллизация AdBlue

Отдельная страница TESMA - Кристаллизация AdBlue.

После испарения воды могут оставаться светлые твердые отложения.

Они появляются:

возле дозатора;
в смесительной части;
на негерметичных соединениях;
в магистрали;
возле заливной горловины.

Почему образуются кристаллы

остатки жидкости высыхают;
форсунка подтекает;
нарушен факел;
неправильная температура выпуска;
не работает откачка после выключения;
есть наружная утечка;
используется загрязненная жидкость.

Кристаллы возле горловины

Небольшое количество после случайно разлитой жидкости еще не означает внутреннюю неисправность.

Но большое количество кристаллов возле насоса, трубки или дозатора требует проверки герметичности.

Чем опасна кристаллизация

Отложения способны:

перекрывать отверстие форсунки;
искажать распыл;
уменьшать проходное сечение;
мешать движению клапана;
вызывать повторные ошибки.

Низкий уровень AdBlue

При снижении уровня автомобиль заранее выводит предупреждение.

На соответствующих моделях при длительном игнорировании начинается отсчет пробега или запусков до ограничения повторного запуска.

Почему предупреждение осталось после заправки

Возможны:

слишком маленький объем доливки;
необновившийся сигнал датчика;
другая активная неисправность;
необходимость определенного цикла движения;
предусмотренная сервисная процедура.

Неправильная жидкость

Не следует:

разбавлять AdBlue самостоятельно;
добавлять присадки;
заливать технический раствор неизвестного происхождения;
использовать грязную тару;
допускать попадание дизельного топлива.

Почему чистота важна

Загрязнение способно повредить:

насос;
клапаны;
форсунку;
фильтр;
датчики качества.

Фильтр AdBlue

На соответствующих системах применяется фильтр для защиты гидравлической части SCR.

Он задерживает частицы до их попадания в насос и дозирующий контур.

Регламент обслуживания определяется конкретной конструкцией.

Основные неисправности SCR

Отдельная страница - Неисправность системы SCR.

Возможны:

низкий уровень реагента;
плохое качество AdBlue;
загрязнение;
кристаллизация;
низкое давление;
нестабильное давление;
неисправность насоса;
неисправность подогрева;
забитая или подтекающая форсунка;
неисправный датчик NOx;
проблема температурного датчика;
проводка;
блок управления;
низкая эффективность катализатора;
негерметичность выпуска.

Неисправность датчика NOx

Связанная страница - Неисправность датчика NOx.

Возможны:

неисправность чувствительного элемента;
нагревателя;
электрической цепи;
проводки;
электронного блока датчика;
зависший или неправдоподобный сигнал.

Почему новый NOx Sensor может не помочь

Если высокое содержание NOx после SCR реально, новый исправный датчик покажет ту же проблему.

Проверяют:

дозирование;
давление;
форсунку;
температуру;
катализатор;
EGR;
сам двигатель.

Низкое давление AdBlue

Причины:

насос;
фильтр;
утечка магистрали;
регулирование давления;
воздух после ремонта;
кристаллизация;
электропитание;
неисправность подогрева при низкой температуре.

Высокое давление

Проверяют:

засорение магистрали;
дозатор;
регулятор;
датчик давления;
насос.

Неисправность дозатора

Форсунка может:

не открываться;
недостаточно дозировать;
подтекать;
неправильно распылять;
закристаллизоваться;
иметь электрический дефект.

Неисправность подогрева

Проверяют:

нагреватель бака;
подогрев насоса;
обогрев трубки;
датчик температуры;
питание;
управление.

Можно ли ездить с ошибкой SCR

Автомобиль может продолжать движение, но игнорировать ошибку не следует.

Система может:

включить Check Engine;
вывести предупреждение AdBlue;
начать отсчет;
ограничить последующий запуск;
перейти в защитный алгоритм.

Почему двигатель может не запуститься из-за SCR

На некоторых автомобилях при длительном наличии определенной SCR-неисправности или отсутствии реагента система запрещает следующий запуск после завершения предупредительного отсчета.

При этом сам двигатель может быть механически исправен.

SCR и аварийный режим

Автомобиль перешел в аварийный режим - неспецифический симптом.

Поэтому необходимо читать ошибки всех связанных блоков, а не начинать замену деталей SCR только по сообщению на панели.

SCR и Check Engine

Индикатор может включиться из-за:

NOx Sensor;
давления;
подогрева;
дозатора;
катализатора;
проводки;
других компонентов системы выпуска.

SCR и EGR

Система EGR уменьшает количество NOx, образующееся непосредственно в цилиндре.

При неисправном EGR нагрузка на SCR может измениться.

Это влияет на:

необходимое дозирование;
результат очистки;
диагностические тесты;
работу каталитического блока.

SCR и DPF

Сажевый фильтр и SCR выполняют разные задачи.

DPF задерживает твердые частицы, SCR уменьшает NOx.

Но системы взаимосвязаны через:

температуру выхлопа;
регенерацию DPF;
газовый поток;
общую архитектуру доочистки.

Негерметичность выпуска

Полезная процедура - Проверка герметичности выпускной системы.

Осматривают:

фланцы;
сварные швы;
места установки датчиков;
гибкие соединения;
следы сажи.

Базовая диагностика SCR

Отдельная страница - Диагностика системы AdBlue.

Уточнить сообщение на панели приборов.
Считать все DTC.
Сохранить freeze frame.
Проверить уровень AdBlue.
Оценить качество жидкости.
Проверить температуру.
Проверить систему подогрева.
Проверить создание давления.
Осмотреть магистрали на утечки и кристаллы.
Проверить дозатор.
Оценить NOx Sensor.
Проверить температуры выпуска.
Проверить герметичность выпуска.
Оценить эффективность SCR.
При необходимости проверить EGR и двигатель.

Почему важен freeze frame

Ошибка может появляться только:

в мороз;
на прогретом двигателе;
под нагрузкой;
после регенерации;
при определенной температуре катализатора.

Проверка датчика NOx

Отдельная процедура - Проверка датчика NOx.

Проверяют:

DTC;
питание;
проводку;
нагреватель;
правдоподобность сигнала;
реакцию на режим двигателя;
значения до и после SCR.

Можно ли поменять датчики NOx местами

Без подтвержденной взаимозаменяемости - нет.

Они могут различаться:

OE-номером;
длиной провода;
калибровкой;
электронным модулем;
назначением в системе.

Проверка давления

Оценивают:

заданное давление;
фактическое;
скорость его набора;
способность удерживать давление;
поведение системы после выключения.

Нормативы зависят от конкретной системы.

Активный тест насоса

Во время теста проверяют:

запуск насоса;
рост давления;
потребляемый ток;
утечки;
кристаллизацию возле соединений.

Проверка форсунки

По предусмотренной процедуре оценивают:

электрическое управление;
фактическое открытие;
объем дозирования;
факел;
подтекание;
отложения.

Щелчок дозатора не доказывает нормальный распыл.

Почему нельзя подавать случайное питание

Форсунка может иметь специальное импульсное управление.

Неправильное подключение способно повредить:

обмотку;
электронику дозатора;
управляющий блок.

Проверка эффективности SCR

Учитывают:

NOx до катализатора;
NOx после него;
температуру;
фактическое дозирование;
состояние двигателя;
EGR;
герметичность выпуска.

Почему нельзя сразу менять катализатор

SCR-катализатор не сможет показать нормальную эффективность при:

отсутствии AdBlue;
неисправной форсунке;
низком давлении;
неправильной жидкости;
недостаточной температуре;
неисправном датчике;
аномально высоком NOx на входе.

Можно ли промывать систему водой

Самостоятельно промывать весь контур водой не следует.

Это может:

изменить концентрацию реагента;
оставить воду в магистрали;
повредить электрические компоненты;
создать новые ошибки.

Обслуживание SCR

Основная регулярная операция - своевременная заправка AdBlue.

Важно:

держать горловину чистой;
использовать чистую тару;
не загрязнять жидкость топливом;
устранять утечки;
не игнорировать предупреждения.

Как заправлять AdBlue

Горловина может находиться:

возле топливной;
в багажнике;
под капотом;
в другом месте.

Количество и процедура определяются автомобилем.

Что делать с разлитой жидкостью

Высохший AdBlue оставляет кристаллический налет.

Не следует оставлять большое количество реагента на:

электрических контактах;
разъемах;
отделочных материалах;
металлических поверхностях.

Можно ли доливать AdBlue другой марки

Ключевые критерии - правильная спецификация, качество и чистота, а не конкретный бренд на упаковке.

Ремонт системы SCR

Отдельная страница - Ремонт системы AdBlue.

Возможные работы:

замена насоса;
замена дозатора;
ремонт магистралей;
замена датчика NOx;
ремонт проводки;
замена нагревателя;
устранение кристаллизации;
замена управляющего блока;
замена SCR-катализатора при доказанном дефекте.

Почему отключение SCR не является ремонтом

Программное отключение диагностических функций не восстанавливает физическую систему.

Оно:

изменяет штатный контроль выбросов;
увеличивает выброс NOx;
затрудняет диагностику;
не устраняет утечки;
не устраняет повреждение насоса или проводки.

Подбор компонентов SCR

Используют:

VIN;
код двигателя;
OE-номер;
год выпуска;
экологическое исполнение;
рынок;
ревизию системы;
тип разъема;
программную совместимость.

Почему OE особенно важен для NOx Sensor

Внешне похожие датчики могут иметь:

другую калибровку;
разную длину провода;
иной разъем;
другое поколение электроники;
другое место установки.

Почему фотографии недостаточно

Это относится к:

датчикам NOx;
насосным модулям;
дозаторам;
блокам управления.

Что проверить после ремонта

удалить DTC после фактического ремонта;
выполнить предусмотренную адаптацию;
проверить давление;
проверить дозирование;
проверить герметичность;
осмотреть систему на кристаллы;
проверить NOx Sensor;
оценить температуры;
выполнить контрольную поездку;
убедиться, что монитор SCR завершается.

Практические случаи

После доливки AdBlue отсчет не исчез

Уровень был нормальным, но оставалась активная ошибка давления. Насос не создавал требуемый параметр из-за загрязненного фильтра. Дополнительная жидкость не могла устранить неисправность.

Новый NOx Sensor не решил ошибку эффективности

Датчик правильно показывал высокий NOx после SCR. Причиной оказалась закристаллизованная форсунка, которая не обеспечивала нужное дозирование.

Ошибка появлялась только зимой

В теплом помещении система работала. В мороз не работал подогрев модуля AdBlue, из-за чего нормальная подача не восстанавливалась после замерзания.

Кристаллы возле дозатора постоянно появлялись снова

Отложения очищали, не проверяя герметичность. Форсунка подтекала после отключения. После замены дозатора проблема исчезла.

Катализатор SCR хотели заменить из-за высокого NOx

Перед заменой проверили двигатель и обнаружили проблему EGR. После восстановления нормальной рециркуляции входной уровень NOx снизился, а эффективность SCR вернулась в нормальный диапазон.

Типичные ошибки

считать SCR только баком AdBlue;
путать AdBlue с топливной присадкой;
заливать AdBlue в дизельный бак;
заливать дизель в бак AdBlue;
разбавлять реагент водой;
добавлять присадки;
использовать грязную тару;
считать замерзшую жидкость испорченной;
не проверять подогрев;
менять насос только по коду давления;
не проверять фильтр;
не проверять магистраль;
не искать утечку;
игнорировать кристаллизацию;
чистить кристаллы без поиска причины;
не проверять форсунку на подтекание;
не проверять факел;
подавать на дозатор случайное напряжение;
менять NOx Sensor по коду эффективности;
не сравнивать NOx до и после SCR;
игнорировать температуру;
не проверять EGR;
не проверять двигатель;
не проверять герметичность выпуска;
любое предупреждение AdBlue считать низким уровнем;
просто стирать DTC;
выполнять лишние адаптации;
менять катализатор до проверки дозирования;
подбирать датчик по фотографии;
не проверять OE;
путать передний и задний датчик NOx;
не учитывать ревизию;
программно отключать SCR вместо ремонта.

Товарные группы TESMA

AdBlue и фильтрация

Двигатель и выпуск

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

Частые вопросы

Что такое система SCR?

Система селективного каталитического восстановления оксидов азота в выхлопных газах.

Что означает SCR?

Selective Catalytic Reduction.

Для чего нужна SCR?

Для уменьшения выбросов NOx.

Что такое AdBlue?

Стандартизованный водный раствор мочевины для систем SCR.

AdBlue - присадка в дизель?

Нет.

Можно ли залить AdBlue в топливный бак?

Нет.

Можно ли залить дизель в бак AdBlue?

Нет.

Зачем нужен датчик NOx?

Для контроля концентрации оксидов азота и эффективности SCR.

Может ли быть два датчика NOx?

Да.

Что делает насос AdBlue?

Создает давление и обеспечивает подачу жидкости к дозатору.

Зачем нужен подогрев?

Для работы системы при низкой температуре и после замерзания реагента.

Портится ли AdBlue после замерзания?

Штатное замерзание и оттаивание качественной жидкости само по себе не означает ее непригодность.

Что делает форсунка?

Дозированно распыляет AdBlue в выпускной тракт.

Почему появляются белые кристаллы?

Из-за высыхания жидкости, утечки, плохого распыла или неправильных температурных условий.

Можно ли просто удалить кристаллы?

Нужно также найти и устранить причину их образования.

Что будет при низком уровне AdBlue?

Появится предупреждение, а на соответствующих автомобилях затем возможен отсчет до ограничения повторного запуска.

Почему после доливки предупреждение осталось?

Возможна другая неисправность, проблема датчика уровня или особенность сервисной логики автомобиля.

Может ли SCR запретить запуск?

На системах, где это предусмотрено, - да.

Ошибка SCR означает неисправный насос?

Нет.

Ошибка эффективности означает неисправный NOx Sensor?

Нет.

Почему новый датчик не помог?

Потому что он может правильно измерять реальную неисправность дозирования, EGR или катализатора.

Влияет ли EGR на SCR?

Да. EGR влияет на количество NOx, создаваемое двигателем.

Связаны ли SCR и DPF?

Да, через температуру и общий выпускной тракт, хотя они очищают разные типы загрязнений.

Можно ли ездить с ошибкой SCR?

Некоторое время автомобиль может двигаться, но ошибка может привести к ограничению последующего запуска.

Как проверяют насос?

По давлению, активному тесту, электрическим параметрам и герметичности.

Как проверяют форсунку?

По управлению, объему дозирования, распылу, подтеканию и кристаллизации.

Как проверяют датчик NOx?

По DTC, электрическим цепям, нагревателю и правдоподобности сигнала.

Можно ли промывать SCR водой?

Самостоятельно промывать весь контур не следует.

Как правильно заправлять AdBlue?

Чистой жидкостью требуемой спецификации только в предназначенный для нее бак.

Как подбирать компоненты?

По VIN, коду двигателя, OE-номеру, ревизии и программной совместимости.

Достаточно ли фотографии?

Нет.

Что проверять после ремонта?

Давление, дозирование, герметичность, подогрев, NOx Sensor, DTC и фактическую эффективность SCR.

Вывод

Система SCR - сложная управляемая система доочистки, а не просто бак с AdBlue. Для нормальной работы ей нужны качественный реагент, исправный насос, точное дозирование, достаточная температура выпуска, достоверные датчики NOx и исправный катализатор.

Одинаковое сообщение SCR может возникать из-за разных неисправностей - от низкого уровня жидкости и кристаллизации до отказа подогрева, утечки магистрали, неисправного датчика или реального снижения эффективности катализатора.

Поэтому диагностику строят по фактическим параметрам: уровень и качество AdBlue, давление, температура, дозирование, NOx до и после SCR, состояние EGR, двигателя и герметичность выпуска.

Главное сервисное правило: не меняйте насос по одному коду давления, NOx Sensor по коду эффективности и SCR-катализатор по сообщению «SCR fault». Сначала нужно определить, где система перестала выполнять функцию - создавать давление, дозировать реагент или реально снижать NOx.