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氣驅尿素噴射系統的結構和原理與使用維護

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氣驅尿素噴射系統的結構和原理與使用維護

發布日期:2018-10-10 作者: 點擊:

随着國Ⅴ排放法規貫徹執行,目前市場上中重型絕大多數都配備了SCR後處理系統,來滿足不斷升級的國家法規要求,與此同時卡友們的痛苦也随之而來……諸如:“為什麼排放燈(MIL)總亮?”,“又不燒尿素了!”,“發動機又動力不足了!”等等。

基于日益嚴峻的環境污染挑戰以及國家戰略發展自身的需求,國家才下定決心實行國Ⅴ排放法規。雖然推動了國内汽車技術研發實力,也提升力産品競争力,但是汽車後市場針對的維修服務人員缺口很大,于是出現了面對該類故障無人下手的窘境。所以小編就針對一汽解放的自主氣驅,圍繞這些系統“頑疾”,來一個“對症下藥”,力求幫助衆卡友車輛恢複正常,恢複動力,提高車輛出勤率,也能讓卡友們多掙點錢,有一個愉快的心情。

話不多說,先介紹一下一汽解放自主研發的,簡單了解一下結構和原理也有助于車輛的使用和維護,知己知彼才能出奇制勝哦。系統的結構和原理介紹起來比較枯燥乏味,卡友們可以快速浏覽一遍,也可以保存和收藏,以便後續研究,但是後面介紹系統故障部分還請衆卡友仔細品味,同時也歡迎交流溝通。

● 一、氣驅的結構原理以及工作過過程

系統結構和原理見下圖:

對症下藥,自主氣驅<a href='//www.zqzd.com/Article/Search/%e5%b0%bf%e7%b4%a0%e5%96%b7%e5%b0%84%e7%b3%bb%e7%bb%9f'>尿素噴射系統</a>頑疾

氣驅由高度集成的尿素罐總成(包含壓力傳感器、尿素液位和溫度傳感器等),進排氣電磁閥總成,空氣濾清器,電加熱尿素管,尿素噴嘴,尿素罐加熱水管、尿素噴嘴冷卻水管等零部件組成。使用空氣壓縮機産生的壓縮氣體作為氣源,ECU通過壓力傳感器檢測尿素罐内壓力,控制進排氣電磁閥開啟,保持尿素罐内壓力穩定,根據發動機實際工況控制尿素噴射,使尿素參與後處理催化還原反應,滿足排放标準,車輛熄火後延時排空尿素罐内壓縮器氣體。再者冬季時系統可以對尿素罐内尿素進行解凍和加熱,同時對尿素管内尿素電加熱,使尿素也解凍,此時系統中尿素滿足正常噴射功能。

系統工作過程:

(1)判斷系統是否需要解凍和加熱

無故障車輛起動後,通過大氣溫度傳感器和尿素溫度傳感器判斷當前尿素溫度和狀态,如果溫度低于下限值,ECU控制水加熱電磁閥打開,發動機出水口處冷卻液經過該電磁閥進入尿素罐内,加熱尿素,解凍完成時尿素溫度T1=-5℃。與此同時ECU控制電加熱尿素管加熱,尿素罐内尿素解凍完成前,尿素管内尿素也完成解凍。之後系統進入加熱狀态,也是通過控制水加熱電磁閥的開閉,保證T1>5℃時水閥關閉,T1<0℃時水閥開啟,同時ECU一直對尿素管通過PWM方式加熱。

解凍和加熱過程與建壓過程同時進行,如果系統不需要解凍和加熱,直接進入建壓狀态。

(2)建壓過程

無故障車輛起動延時供氣,整車氣壓達到0.8MPa或者1.2MPa後,壓縮空氣通過APU直連到空氣濾清器開關,進入空氣濾清器,再經過進氣電磁閥,給尿素罐充氣,罐内壓力P=0.715MPa,進氣閥關閉,建壓完成,該過程中排氣電磁閥一直處于關閉狀态。

(3)尿素噴射過程

液體尿素由壓縮氣體提供動力源,經過尿素濾芯,進入尿素管,再到尿素噴嘴;ECU根據發動機實際工況進行尿素噴射。ECU同時檢測尿素罐内壓力,通過控制進排氣電磁閥開啟,保證罐内壓力P<0.685MPa時,開啟進氣電磁閥直至P=0.715 MPa,此時關閉進氣電磁閥;P>0.75MPa時,開啟排氣電磁閥直至P=0.715 MPa,此時關閉排氣電磁閥。總之整個過程中ECU會控制進排氣電磁閥開閉,保證P在0.685-0.715 MPa之間。

(4)系統自檢

系統建壓開始,持續一段時間後仍未達到目标壓力,系統會報建壓失敗故障,OBD故障燈亮,發動機限扭。建壓成功後,系統實時監測罐内壓力,一段時間内罐内壓降大于限值,系統會報系統漏氣故障,OBD故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,但是P持續小于0.6MPa,會造成尿素噴嘴噴射壓力不足,尿素霧化不良,參與到催化還原反應中的尿素會變少,此時系統會報SCR系統氮氧排放超過5g/kwh(國Ⅴ3.5 g/kwh)或者SCR系統氮氧排放超過7g/kwh故障,發動機故障燈亮,發動機限扭。

(5)排空過程

車輛熄火後延時2min,ECU控制排氣電磁閥打開,直至P<0.01 MPa,此時排氣電磁閥關閉,排空時間t<1.5min。排空功能可以标定保留與否,延時時間和排空時間均可标定。

提醒:車輛熄火後,不要立即關閉電源總開關,待到尿素罐排氣結束,再關閉電源總開關。該系統取消了尿素回流功能,冬季不排空,罐内壓力會使尿素管内充滿尿素,尿素冰凍可能會把尿素噴嘴脹裂。

介紹完了系統的結構和工作原理,下面彙總一下系統中重要零部件的故障模式,雖然都是一些簡單的故障,但是确實影響到了發動機動力,希望各位卡友務必仔細閱讀。

● 二、系統中各零部件失效模式

(1)相關保險絲

狀态:尿素噴嘴電磁閥、進排氣電磁閥、電加熱尿素管、水加熱電磁閥等保險絲斷路

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:車輛動力不足時,首先檢查保險絲是否完好,不松動。

(2)空氣濾清器

狀态:處于空氣濾清器關閉狀态或者開關處堵塞、漏氣等;空氣濾清器堵塞、漏氣、未定期更換等。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:空氣濾清器5萬km更換。

對症下藥,自主氣驅<a href='//www.zqzd.com/Article/Search/%e5%b0%bf%e7%b4%a0%e5%96%b7%e5%b0%84%e7%b3%bb%e7%bb%9f'>尿素噴射系統</a>頑疾

(3)進排氣電磁閥

狀态:進排氣電磁閥接頭接觸不良、接頭處進水、電磁閥線束短路以及斷路、電磁閥内部斷路、電磁閥卡滞、電磁閥堵塞、電磁閥結冰凍住等。

車輛表現:進氣電磁閥以及關聯線束接頭出現問題,OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。排氣電磁閥以及關聯線束接頭出現問題,OBD故障燈亮,發動機短時間内不會限扭或者立即限扭。

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備注:進排氣電磁閥常溫下電阻值為40-60?,進排氣電磁閥工作時供電電壓為24V,維穩電壓為3.5V。進排氣電磁閥外觀不一樣,實現的功能不同,但是工作原理和特性相同,必要時閥體可以互換。

(4)集成尿素罐總成

狀态:尿素蓋漏氣或者丢失、壓力傳感器斷路、壓力傳感器或者尿素液位和溫度傳感器插頭及線束短路斷路或者進水、尿素液位和溫度傳感器卡滞或者損壞或者短路斷路、尿素罐體開裂、尿素濾芯堵塞或者開裂等。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:确保尿素蓋擰緊,尿素液位保證大于10%,定期更換尿素濾芯(5萬km更換)。

對症下藥,自主氣驅<a href='//www.zqzd.com/Article/Search/%e5%b0%bf%e7%b4%a0%e5%96%b7%e5%b0%84%e7%b3%bb%e7%bb%9f'>尿素噴射系統</a>頑疾

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(5)電加熱尿素管

狀态:尿素管折彎、堵塞、尿素管電阻絲短路,線束接頭燒蝕或者短路、尿素管開裂,尿素管接頭等。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:不要經常拔插尿素管跟尿素噴嘴連接接頭。

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(6)尿素噴嘴

狀态:尿素噴嘴堵塞、結晶、線束接頭燒蝕或者腐蝕、噴嘴内部短路或者斷路,噴嘴脹裂等。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:尿素噴嘴結晶堵塞時可用微波進行清洗。

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(7)水加熱電磁閥

狀态:水閥堵塞、水閥損壞、水閥線束接頭燒蝕或者進水、水閥内部短路或者斷路等。

車輛表現:OBD故障燈亮,冬季發動機限扭,動力不足。

備注:發動機冷卻液裡含有鐵屑和其他雜質,很容易堵塞水閥的濾網。

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(8)氮氧傳感器

狀态:傳感器線束接頭斷路或者短路、傳感器内部短路或者斷路,接頭針腳腐蝕,插接器松動或者進水等。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:保護好氮氧傳感器插接器,防止接頭進水。

對症下藥,自主氣驅<a href='//www.zqzd.com/Article/Search/%e5%b0%bf%e7%b4%a0%e5%96%b7%e5%b0%84%e7%b3%bb%e7%bb%9f'>尿素噴射系統</a>頑疾
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(9)SCR前排溫傳感器

狀态:排溫傳感器損壞、線束斷路或者短路、傳感器被擡高、傳感器串聯電阻等。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。

備注:保證出廠狀态,不要改裝或者拆除排溫傳感器。

對症下藥,自主氣驅<a href='//www.zqzd.com/Article/Search/%e5%b0%bf%e7%b4%a0%e5%96%b7%e5%b0%84%e7%b3%bb%e7%bb%9f'>尿素噴射系統</a>頑疾

(10)油門踏闆、曲軸傳感器等影響發動機正常運行的傳感器

狀态:油門踏闆、曲軸傳感器等損壞或者故障。

車輛表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,動力不足。這些傳感器故障,會影響尿素系統對發動機轉速以及負荷等的監測,進而影響尿素噴射的正常進行。

當中零部件出現問題時,系統能夠察覺到并報出相應故障,我們也可以根據故障,有針對性的檢查零件或者傳感器的異常情況。

● 三、“對症下藥”-故障碼分析以及檢查建議

(1)P205C:尿素箱溫度信号低于下限值;P205D:尿素箱溫度信号超出上限值

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,短時間内發動機不會限扭

建議檢查:

①檢查尿素溫度傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查尿素溫度傳感器電阻值是否正常,是否功能失效;

③檢查尿素溫度傳感器5V供電、地線是否正常;

④檢查尿素溫度傳感器信号線是否對地短路,是否對供電線短路;

(2)P204C:尿素壓力信号低于下限值;P204D:尿素壓力信号超出上限值

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,50小時之後發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素壓力傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查尿素壓力傳感器電阻值是否正常,是否功能失效;

③檢查尿素壓力傳感器5V供電、地線是否正常;

④檢查尿素壓力傳感器信号線是否對地短路,是否對供電線短路;

(3)P203D:尿素液位信号電壓超出上限值;P203C:尿素液位信号電壓低于下限值

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,50小時之後發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查溫度傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查溫度傳感器電阻值是否正常,是否功能失效;

③檢查溫度傳感器5V供電、地線是否正常;

④檢查溫度傳感器信号線是否對地短路,是否對供電線短路;

(4)P0428:SCR入口前溫度信号電壓超出上限值;P0427:SCR入口前溫度信号電壓低于下限值

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,50小時之後發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查溫度傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查溫度傳感器電阻值是否正常,是否功能失效;

③檢查溫度傳感器5V供電是否正常;

④檢查溫度傳感器信号線是否對地短路,是否對供電線短路;

(4)P2200:氮氧傳感器供電故障;P2209:氮氧傳感器加熱故障;P2204: 氮氧傳感器氮氧信号故障;P2201: 氮氧傳感器氧信号故障

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,50小時之後發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查氮氧傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查氮氧傳感器電阻值是否正常(can_H、can_L之間電阻120 ?,與ECU終端電阻并聯後為60 ?),是否功能失效;

③檢查氮氧傳感器24V供電、地線是否正常,can_H以及can_L電壓是否正常;

④檢查氮氧傳感器線束之間是否磨損,短路等;

⑤檢查電瓶電壓是否過低;

(5)P0073:大氣溫度信号超出上限值;P0072:大氣溫度信号低于下限值

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,短時間内發動機不會限扭

建議檢查:

①檢查大氣溫度傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查大氣溫度傳感器電阻值是否正常,是否功能失效;

③檢查大氣溫度傳感器24V供電是否正常;

④檢查大氣溫度傳感器信号線是否對地短路,是否對供電線短路;

(6)P181B:尿素噴嘴控制線路故障

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素噴嘴保險絲是否正常;

②檢查尿素噴嘴電阻(12 ?)是否正常,是否功能失效;

③檢查尿素噴嘴接頭端子是否鏽蝕,插接器是否松動;

④檢查尿素噴嘴線束是否短路或者斷路;

(7)P3043:尿素箱水加熱電磁閥控制線路故障;

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,短時間内發動機不會限扭

建議檢查:

①檢查尿素水閥保險絲是否正常;

②檢查尿素水閥電阻是否正常,是否功能失效;

③檢查尿素水閥接頭端子是否鏽蝕,插接器是否松動;

④檢查尿素水閥線束是否短路或者斷路;

(8)P3028:尿素管路加熱繼電器控制線路故障

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,短時間内發動機不會限扭

建議檢查:

①檢查尿素管路加熱繼電器保險絲是否正常;

②檢查尿素管路加熱繼電器電阻是否正常,是否功能失效;

③檢查尿素管路加熱繼電器接頭端子是否鏽蝕,插接器是否松動;

④檢查尿素管路加熱繼電器線束是否短路或者斷路;

(9)P3014:氣驅尿素系統進氣閥控制線路故障

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查進氣閥保險絲是否正常;

②檢查進氣閥電阻是否正常,是否功能失效;

③檢查進氣閥接頭端子是否鏽蝕,插接器是否松動;

④檢查進氣閥線束是否短路或者斷路;

(10)P31824:氣驅尿素系統排氣閥控制線路故障

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,短時間内發動機不會限扭

建議檢查:

①檢查排氣閥保險絲是否正常;

②檢查排氣閥電阻是否正常,是否功能失效;

③檢查排氣閥接頭端子是否鏽蝕,插接器是否松動;

④檢查排氣閥線束是否短路或者斷路;

(11)P0420:催化系統效率過低

整車表現:OBD故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素溶液是否合格(32.5%);

②檢查尿素噴嘴是否堵塞或者結晶;

③檢查後處理催化器(消音器)是否堵塞;

④檢查尿素濾芯是否堵塞或者脫落等;

(12)P0424:加熱催化劑溫度過低

整車表現:OBD故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查SCR入口前排溫傳感器是否安裝正常;

②檢查排溫傳感器是否被擡高或者拔出;

③檢查排溫傳感器是否被串聯電阻;

④檢查 排氣管路是否漏氣等;

(13)P1D20:催化劑被拆除或者被假系統代替

整車表現:OBD故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素溶液是否合格(32.5%);

②檢查尿素噴嘴是否堵塞或者結晶;

③檢查後處理催化器(消音器)是否堵塞;

④檢查尿素濾芯是否堵塞或者脫落等;

⑤檢查後處理器是否被拆除或者丢失;

(14)P1900:尿素噴嘴堵塞

整車表現:OBD故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素溶液是否合格(32.5%);

②檢查尿素噴嘴是否堵塞或者結晶;

③檢查尿素噴嘴是否卡滞,是否霧化良好;

④用診斷儀驅動尿素噴嘴,檢查是否正常噴射;

⑤檢查尿素液位傳感器浮子是否卡滞;

(15)P12047:尿素噴嘴常開

整車表現:OBD故障燈亮,發動機故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查是否洩漏尿素;

②檢查尿素噴嘴是否卡滞;

③檢查尿素噴嘴噴孔是否正常大小;

④檢查尿素噴嘴是否開裂或者脹裂;

(16)P1181E:尿素供給異常中斷

整車表現:OBD故障燈亮,發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查是否洩漏尿素;

②檢查尿素罐、尿素管是否漏氣或者尿素;

③檢查排氣電磁閥是否關閉不嚴;

④檢查尿素噴嘴與尿素管是否脫離等;

(17)P17D4:SCR系統氮氧排放超過7g/kwh(;P17D5:SCR系統氮氧排放超過5g/kwh(國Ⅴ3.5 g/kwh)

整車表現:OBD故障燈亮,發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查系統是否存在其他故障碼,若存在按照建議逐一檢查排除;

②查尿素溶液是否合格(32.5%);

③檢查後處理催化器是否正常;

(18)P1D21:氮氧傳感器被移除 U1307:氮氧傳感器通訊超時

整車表現:OBD故障燈亮,50h後發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查氮氧傳感器插接器是否松動、鏽蝕、進水、損壞;

②檢查氮氧傳感器電阻值是否正常(can_H、can_L之間電阻120 ?,與ECU終端電阻并聯後為60 ?),是否功能失效;

③檢查氮氧傳感器24V供電、地線是否正常,can_H以及can_L電壓是否正常;

④檢查氮氧傳感器線束之間是否磨損,短路等;

(19)P181F:尿素消耗量過低

整車表現:OBD故障燈亮,短時間内發動機不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素溶液是否合格(32.5%);

②檢查尿素噴嘴是否堵塞或者結晶;

③檢查尿素噴嘴是否卡滞,是否霧化良好;

④用診斷儀驅動尿素噴嘴,檢查是否正常噴射;

⑤檢查尿素液位傳感器浮子是否卡滞;

⑥檢查尿素濾芯是否堵塞等;

(20)P1D19:尿素用盡

整車表現:OBD故障燈亮,發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查尿素液位是否過低(低于10%);

②檢查尿素液位浮子是否卡滞在低位;

③檢查尿素罐以及尿素管是否漏尿素;

(21)P0065:氣驅尿素系統漏氣

整車表現:OBD故障燈亮,發動機短時間之内不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查是否洩漏尿素;

②檢查尿素罐、尿素管是否漏氣或者尿素;

③檢查排氣電磁閥是否關閉不嚴;

④檢查尿素噴嘴與尿素管是否脫離等;

⑤檢查尿素罐内加熱管是否開裂;

(22)P1901:尿素溫度過高

整車表現:OBD故障燈亮,發動機短時間之内不會限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查水加熱電磁閥是否常開;

②檢查尿素罐内是否進入防凍液;

③檢查尿素溫度傳感器是否松動;

④檢查尿素溫度傳感器是否進水,鏽蝕或者短路等;

(23)P1902:尿素系統建壓失敗故障

整車表現:OBD故障燈亮,發動機限扭,三個正常的工況循環之後才會消除此故障

建議檢查:

①檢查空氣濾清器開關是否打開;

②檢查進排氣閥是否正常工作;

③檢查尿素供給系統是否漏氣;

④檢查尿素壓力傳感器是否正常等;

提醒注意:出現故障時,往往是幾個故障碼同時出現,按照建議耐心逐一排查,就能解決故障。歡迎卡友們留言和交流。


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關鍵詞:冷藏車,專用車,廂式運輸車

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