國六NOx排放的降低,離不開尿素的噴射,在合適的時間噴入適量的尿素參與轉化反應,是NOx排放達標的關鍵。尿素噴射工作原理按照工作階段主要分為預注階段、噴射計量階段、排空階段。
預注階段
首先打開尿素噴射閥排氣,尿素泵抽取尿素液充滿整個尿素管路,噴射閥關閉。此時尿素噴射管路內部開始建壓,當管路內的壓力達到設定值,尿素回液閥開啟高壓尿素從回液管流回尿素箱,保持尿素噴射管內噴射壓力恒定。尿素噴射管路建壓成功后,尿素噴射閥會開啟進行預噴尿素測試噴射狀態。
噴射計量階段
動作條件:
①DEF控制器接收到ECM發出的噴射率信息,DEF噴射速率取決于車輛的負荷率,在車輛的正常行駛中,多數情況下,DEF噴射率不一定是恒定的;
②DEF噴射單元持續運轉,以保持合適的DEF壓力,所有未經DEF噴射閥使用的DEF都將返回DEF罐;
③DEF噴射閥是以脈沖形式向排氣氣流噴入指定數量的DEF,噴射閥受PWM信號控制,每秒開/關一次,調整占空比,可以調整1秒內噴射閥開啟的持續時間,改變噴射量。
噴射條件:
①排氣處理器進口處排溫超過 180 oC;
②沒有某些現行的與SCR系統相關的故障代碼 ;
③尿素罐液位高于6%;
④尿素罐內DEF溫度高于 -3 oC ;
⑤ECM 根據發動機工作和環境條件計算NOx值,ECM 利用該值確定需要的DEF噴射速率。
排空階段
開始條件:
當駕駛員斷開鑰匙開關、等待一定時間后, SCR系統開始排空過程;
功能:
SCR系統需要經過排空過程后才能自動關閉,以防止DEF留在系統中,避免在寒冷氣候下的凍結;
動作:
①DEF噴射單元將會改變換向閥位置,從而改變DEF的流動方向;
②泵運轉, DEF噴射閥開啟,DEF噴射單元將會抽出DEF噴射閥和壓力管中的所有DEF,并將進液管和回流管中的DEF一起,送回DEF罐排空動作大概60s,如果在完成排空前,DEF控制器的無開關電源因為蓄電池斷開或其他原因斷開,ECM將會記錄一個故障代碼。
二、柴油車尿素泵常見故障和維修方法
尿素泵種類就兩種,一種是以博世為代表的無氣式尿素泵,一類是以依米泰克、康明斯為代表的空氣輔助式尿素泵。
無氣式尿素泵(以博世尿素泵為例)常見故障與維修方法
1.尿素壓力高
問題解決:報尿素壓力高,一般是回液單向閥堵住,需要更換新的回液單向閥。
2.尿素泵不吸液
問題解決:尿素泵不吸液主要是高壓對電磁換向閥的沖壓導致彈簧的彈力不足引起的,只需要把換向閥拆下來,換下彈簧,再把電機下的單向閥膜片清晰下就可以了。
氣輔助式尿素泵(以依米泰克尿素泵為例)常見故障與維修方法
1.車輛動力不足,儀表盤上提示有問題
問題解決:車輛動力不足,跑起來無力,一般都是車報超5、超7引起的,報故障,主要是NO化物傳感器讀值超標,導致車降扭、無力,這時候100%是后處理有問題,同時,問題基本可以鎖定在NO傳感器、尿素泵上;在車上測試NO傳感器和尿素泵和連接方式,查出問題所在并處理。
2.尿素泵不吸液
問題解決:尿素泵不抽液體說明尿素泵液路有問題;這時我們再檢測下尿素泵氣路,看是否有問題。
檢查氣路的方法:把車上泵的總線束拆下,用設備上線束連接到泵上,確保車上的氣壓夠0.85MPa,;然后點擊設備上的清空,如果有氣體出來,說明氣路沒有問題,如果氣路有問題,結合故障3解決氣路的問題。
尿素泵不抽液往往是尿素泵單向閥有問題,或者進液快插接頭堵住引起的。
3.尿素泵不噴氣體
問題解決:尿素泵不噴氣體,也就是通常尿素泵不噴尿素溶液,是很常見的現象,主要是尿素泵結晶或者空氣電磁閥堵塞導致的。
尿素泵結晶主要是氣路上的結晶,常結晶的地方是空氣單向閥小孔和空氣單向閥結晶,可以把泵拆開,用清水清洗下單向閥和回路上的小孔就可以解決;單向閥的拆裝大家注意下就可以。
空氣電磁閥堵塞一部分是尿素結晶倒流到空氣電磁閥引起的,還有很大部分是油漆筆分離器不經常更換導致空氣電磁閥損壞或堵塞。
4.尿素消耗少
問題解決:如果尿素噴射量小,車沒油報故障代碼,這時車是可以正常工作的,沒必要去檢查后處理那個地方出現問題。但如果想找出問題的源頭,用設備檢測以下幾個地方:
①尾氣管是否有尿素結晶;②檢測尿素泵噴射量是否在噴射合格范圍內;③檢測NO傳感器讀值是否低于正常范圍;④催化消音器,催化效率可能降低;⑤ECM故障
5.修好的尿素泵把工裝上保險絲燒掉了
問題解決:依米泰克尿素泵最大電流是1.5A,測試維修好的尿素泵,如果瞬間電流是在1.5A以下,持續電流在1.3A左右,表明尿素泵是沒有問題的,需要檢測下工裝是否有短接的地方。
康明斯Ecofit尿素泵常見故障與維修方法
1.尿素泵僅噴液體,沒有氣體,儀表盤報故障
問題解決:沒有氣體主要是氣路的問題,康明斯Ecofit空氣壓力傳感器的合格范圍一般在300-400KPa,空氣電磁閥和混合腔單向閥結晶都會引起氣體流量降低。
2.尿素泵建壓失敗
問題解決:每個尿素泵都有自身弊端,康明斯Ecofit尿素泵最大弊端就是建壓失敗,導致建壓失敗常見原因是尿素罐不干凈,導致泵內部電機下面的進液濾網堵塞,短時間解決的辦法是:用氣反吹,清洗濾網。帶有液位傳感器的尿素濾網堵塞不是太嚴重,直接裝底盤的尿素泵,這種問題就會很常見。
3.車輛動力不足,降扭
問題解決:這種問題和上面的故障壞的地方一樣,主要是建壓失敗引起的濾網堵塞,尿素泵的吸液能力下降,中和尾氣的能力下降,NO值超標開始降扭。
4.車在啟動或者清空的時候,儀表板報故障
問題解決:車在啟動和清空的時候報故障,說明泵內部的旁通閥有問題,這個問題對泵的影響不是很大,不過在嚴總影響相對來講就會嚴重點,這中間的問題主要是尿素泵清空的環節完成不了。
柴油車SCR后處理系統容易出問題,更換一個尿素泵市場價大概需要4000元左右,所以了解掌握尿素泵常見故障與維修方法是非常有必要的,同時建議大家定期清洗養護,這樣可以保證后處理和車輛的工作正常,節約行車成本。