柴油機后處理系統(tǒng)常見故障分析與檢修.doc

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成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)說明書 中文摘要 成都紡織高等專科學校機械工程學院 畢業(yè)論文 課題名稱： 柴油機后處理系統(tǒng)常見故障分析與檢修 班級 ： 層次：¨本科 t?？? 學生學號：20130 指導(dǎo)老師： 楊 學生姓名：楊 學生專業(yè)：汽車檢 成都紡織高等?？茖W校機械工程學院 2016年3月17日 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 中文摘要 Ⅰ 摘 要 隨著改革開放以來我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時環(huán)境也受到了相應(yīng)的污染，為了我們子孫后代的的環(huán)境安全國家也不斷進行政策管制。大氣污染就是其中一種，污染的氣體來自工業(yè)和汽車尾氣，所以為了減少汽車有害氣體排放國家制定了貨車的國三 國四排放標準，相應(yīng)的就有了貨車后處理系統(tǒng)。 油機后處理柴系統(tǒng)的作用是對柴油發(fā)動機尾氣的處理，該系統(tǒng)配的柴油車是國三和國四系統(tǒng)的貨車；而這個系統(tǒng)有兩種方法分別對應(yīng)國三的EGR+DPF（Exhaust Gas Recirculation+ Diesel particle filter；廢氣再循環(huán)+柴油機顆粒捕捉器）與國四的SCR（Selective Catalytic Reduction 選擇性催化還原）。 柴油發(fā)動機排出的尾氣很多污染氣體而后處理的系統(tǒng)就是用于對污染氣體進行處理，處理的辦法是將有害氣體或污染氣體進行轉(zhuǎn)化為清潔氣體，該系統(tǒng)的發(fā)明就是響應(yīng)世界的減少大氣污染號召；所以該系統(tǒng)的發(fā)明就是對大氣的保護。 下面介紹一些后處理方法：1、SCR：selective catalytic reduction （ 選擇性還原 ） 主要處理NO化合物。 2、DOC：Diesel oxidation catalyst （ 氧化催化器 ）主要用處理HC 、CO化合物。 3、 POC: Partial oxidation catalyst （ 部分顆粒氧化催化器）主要用來處理PM。 4、DOC：Diesel particle filter （柴油機顆粒捕捉器）主要用來處理PM。 5、EGR：exhaust gas recirculation( 廢氣再循環(huán)) 該技術(shù)將發(fā)動機廢氣引入進氣管，降低進入氣廢氣再循環(huán)該技術(shù)將發(fā)動機廢氣引入進氣管，降低進入氣從 缸的氧氣濃度 ， 控制燃燒速度 ， 降低燃燒溫度, 從而降低NO化合物的生成和排放。 以上就是后處理的一些方式，該篇論文會針對以上方法進行工作原理講解，而對于該片論文的重點是尿素系統(tǒng)的講解，其他只作為了解！ 關(guān)鍵詞： 選擇性還原 氧化催化器 柴油機顆粒捕捉器 廢氣再循環(huán) 尿素系統(tǒng) 成都紡織高等專科學校畢業(yè)論文 英文摘要 ABSTRACT With the rapid development of economy in our country since the reform and opening to the outside environment is polluted by the corresponding at the same time, in order to our future generations of national environmental safety also ongoing policy regulation. Air pollution is one of them, from industrial and automobile exhaust gas pollution, so in order to reduce automobile harmful gas emissions country made the three countries of truck four emissions standards, the corresponding have truck post-processing system. Oil machine processing wood processing system is used on diesel engine exhaust, forward of the truck diesel is four countries sanhe system; And this system has two kinds of methods corresponding to the three EGR + DPF (Exhaust Gas Recirculation + Diesel particle filter; Exhaust Gas Recirculation + Diesel particulate trap) and the four SCR (Selective Catalytic Reduction of Selective Catalytic Reduction). Here are some post-processing methods: 1, SCR, selectivecatalytic reduction (reduction) Main processing NO compounds. 2, DOC: Diesel oxidation catalyst (oxidation catalysts) mainly use the HC, CO compounds. 3, POC: Partial oxidation catalyst (Partial oxidation catalysts particles) is mainly used to deal with PM. 4, DOC, Diesel particle filter (Diesel particulate trap) is mainly used to deal with PM. 5, EGR, exhaust gas recirculation (exhaust gas recirculation) the technology to the introduction of the engine exhaust gas inlet pipe, decrease in the gas exhaust gas recirculation the technique, introduces the engine exhaust gas inlet pipe, reducing oxygen concentration in the gas from the cylinder, control the burning speed, the lower combustion temperature, thus reducing the generation of NO compounds and emissions. Is the way of the post processing of the above, the paper will be in view of the above methods are working principle, and for the interpretation of the thesis focuses on the urea system, just as other understand! Keywords: selective reduction oxidation catalysts diesel particulate trap Exhaust gas recirculation system of urea Ⅱ 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 目錄 IV 目錄 1 目錄 1 1.1柴油車尾氣有哪些有害氣體 1 第一章 后處理系統(tǒng)工作原理 3 1.1 DOC后處理器工作原理 3 1.2 POC原理 3 1.3 DPF后處理器工作原理 4 1.4 EGR工作原理 6 第二章 SCR工作原理 7 2.1 兩種技術(shù)路線的實現(xiàn)原理 8 2.2 SCR組成 8 2.2.1尿素控制單元 9 2.2.2尿素泵 10 2.2.3尿素噴嘴 17 2.2.4催化消聲器 18 2.2.5 添藍罐 19 2.2.6 NOX傳感器 21 2.2.7 催化器前后溫度傳感器 26 2.2.8 加熱電磁閥 27 2.2.9 尿素管 27 2.2.10 尿素箱加熱管路 28 第三章 后處理常見故障檢測與維修 29 3.1電控發(fā)動機國四整車電子網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 29 3.2后處理單元電氣原理介紹 29 3.3尿素壓力建立失敗 31 3.4 尿素消耗少 33 3.5 OBD 扭矩限制與不可清除代碼 34 3.6 OBD燈亮 43 3.7 尿素加熱不放行 43 3.8 NOX轉(zhuǎn)化效率低 45 3.9聞到一股氨氣味 46 3.10 尿素結(jié)晶 47 第四章 后處理部分零件檢測及故障排除 48 4.1 DCU及尿素泵總成 48 4.2 尿素泵接口定義及檢測方法 49 4.3 尿素噴嘴 52 4.4 排氣溫度傳感器 （前排溫） 53 4.5 氮氧傳感器 54 4.6 尿素液位及溫度傳感器 55 4.7 大氣溫度傳感器 56 第五章 故障診斷維修 58 5.1 診斷過濾器 58 5.2 診斷尿素噴嘴 59 5.3 診斷尿素泵 60 5.4 診斷 T形接頭 61 5.5 診斷尿素壓力傳感器 62 5.6 診斷排氣溫度傳感器 63 5.7診斷氮氧傳感器 64 5.8 診斷外部尿素管路 64 5.9 診斷內(nèi)部尿素管 65 5.10 診斷加熱電磁閥 67 5.11 診斷尿素泵總成 68 5.12 診斷 DCU 68 5.13 CAN通訊問題 68 5.14 診斷尿素箱總成 69 5.15 診斷尿素傳感器單元 70 第六章 總結(jié) 72 致 謝 73 聲 明 74 參 考 文 獻 75 IV 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 目錄 1 前言 本論文是關(guān)于對后處理系統(tǒng)的工作原理以及尿素系統(tǒng)的工作原理與故障分析，后處理是對柴油發(fā)動機柴油燃燒后產(chǎn)生的有害或污染氣體進行處理。以減少尾氣排放和減少對環(huán)境的污染！對于尿素系統(tǒng)是本論文的重點介紹，而其他的處理屬于了解，也許有些讀者會問干嘛介紹其他的系統(tǒng)不直接介紹尿素系統(tǒng)。我想告訴你們的是：尿素系統(tǒng)的研究是由一代代的后處理系統(tǒng)演變而來，我們要掌握后處理成長過程！ 為什么要對柴油車加一個尿素系統(tǒng)呢？順著經(jīng)濟的不斷發(fā)展環(huán)境也遭到了嚴重的破壞，比如：臭氧成遭到破壞導(dǎo)致紫外線更多使人類患??；又如全球二氧化碳真加導(dǎo)致全球變暖使冰川融化一些地方干旱，這些人為的破換導(dǎo)致地球平衡被打破最終受害的使我們自己。而這些的罪魁禍首就是工業(yè)與汽車尾氣！ 所以國家提出了國四階段！就是減少尾氣有害氣體排放！隨著國四系統(tǒng)的引入必定會給廣大汽車售后服務(wù)的人員帶來這一塊的迷茫以及無法維修！本論文的重點就是對后處理系統(tǒng)的工作原理的介紹以及對常見故障的分析與維修！本論文將講解這些后處理系統(tǒng)： 英文名稱 中文名稱 DOC 柴油氧化催化器 DOC+POC 柴油氧化催化器+部分顆粒氧化催化器 DPF 柴油機顆粒捕捉器 EGR 廢氣再循環(huán) 1 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 前言 SCR（重點） 選擇性還原 1.1柴油車尾氣有哪些有害氣體 1.一氧化碳(CO) 由是 CO是無色無臭的氣體,由燃料的不完全燃燒形成,是一種窒息性的有毒氣體,由于CO與血液中有輸氧能力的所 血紅蛋白的親和力比氧強200倍,所以人體吸入CO之后, 血液的輸氧能力大大降低,使心臟、大腦等重要器官嚴重缺氧，根據(jù)吸入CO濃度與時間不同，輕者出現(xiàn)頭暈，惡心，頭痛等癥狀，嚴重時使心血管工作困難，直至死亡。 2.碳氫化合物(HC) 碳氫化合物包括未然和未完全燃燒的燃油、潤滑油及其裂解產(chǎn)物和部分氧化物，如苯、醛、酮、烯、多環(huán)芳香碳氫化物等200多種復(fù)雜成分。其中甲醛、丙烯醛等對眼睛、呼吸道和皮膚有刺激作用，濃度超過25ppm，會引起頭暈、嘔吐、貧血等癥狀。其中，有些多環(huán)芳香烴如：硝基烯、苯丙芘是強致癌物。 3.氮氧化物(NOx) 氮氧化物是燃燒過程中形成的多種氮氧化物,如NO、NO2 、N2O3 、N2O5 等，總 稱NOX ，在內(nèi)燃機中主要是NO、約占95%，其次為N02， NO毒性不大，但可被氧化成NO2 ， NO2 是一種綜紅色強刺激性的有毒氣體， NO2吸入人體后，和血紅蛋白結(jié)合，使血液輸氧能力下降，對心臟、肝、腎都有危害。 NO2 會使植物枯黃。 4.微粒 主要由碳煙、氧化硫及附著的HC組成。微粒對人體的危害和微粒的大小有關(guān)。粒愈小，懸浮在空氣中的時間愈長，進入人體肺部后停滯在肺部及支氣管中的比例越大，對人體呼吸系統(tǒng)危害較大，另外由于它存在孔隙而粘著SO2 ，HC、NO2 等有毒物質(zhì)和苯丙芘等致癌物質(zhì)對人體危害更大。 2 成都紡織高等專科學校畢業(yè)論文 第一章后處理系統(tǒng)工作原理 第一章 后處理系統(tǒng)工作原理 1.1 DOC后處理器工作原理 (Diesel oxidation catalyst柴油氧化催化器） 該技術(shù)使用含有貴金屬的催化劑使發(fā)動機排氣中的HC，CO，NO和顆粒表面的可揮發(fā)性成份進一步氧化,從而降低HC,CO,PM的量。 DOC可應(yīng)用于氣體發(fā)動機處理HC和CO排放物。DOC可使NO2部分轉(zhuǎn)化成NO ，這樣的DOC可和POC配合使用，降低顆粒排放；也可應(yīng)用于DPF被動再生。 DOC在氧化化HC的同時放出熱量，這樣的DOC應(yīng)用于DPF主動再生。 DOC載體: 1.2 POC原理:(Partial oxidation catalyst 部分顆粒氧化催化器） 旁通式顆粒捕捉器， 般使用分流結(jié)構(gòu)的載體捕捉顆粒，使用DOC將NO轉(zhuǎn)化成NO2 , NO2 將POC攔截下的顆粒氧化。 3 4 POC捕捉顆粒物的過程 POC分解顆粒物的過程 1.3 DPF后處理器工作原理（Diesel particle filter 柴油機顆粒捕捉器） 壁流式顆粒捕捉器， 載體為封閉式壁流式結(jié)構(gòu)，高效攔截捕捉顆粒， 再生方式分主動再生和被動再生。主動再生使用DOC將缸內(nèi)后噴或排氣管噴射的柴油氧化，提高排氣溫度燒掉捕捉下來的顆粒，使載體再生。被動再生使用DOC將NO轉(zhuǎn)化成NO2， NO2 將載體攔截下來的顆粒連續(xù)氧化，使載體不會堵塞。 DPF與POC的區(qū)別： 4 DPF載體： 主動再生與被動再生： 被動再生排氣溫度在220～350℃ 主動再生排氣溫度在>550℃ 被動再生： 主動再生： 5 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 第二章SCR工作原理 成都紡織高等專科學校畢業(yè)論文 第一章后處理系統(tǒng)工作原理 1.4 EGR工作原理 （Exhaust gas Recirculation 廢氣再循環(huán)） 該技術(shù)將發(fā)動機廢氣引入進氣管，降低進入氣廢氣再循環(huán)該技術(shù)將發(fā)動機廢氣引入進氣管，降低進入氣從 缸的氧氣濃度 ， 控制燃燒速度 ， 降低燃燒溫度, 從而降低NOx 的生成和排放。 6 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 第二章SCR工作原理 6 成都紡織高等?？茖W校畢業(yè)論文 第二章SCR工作原理 第二章 SCR工作原理（本篇論文重點） 選擇性催化還原NOx ，該技術(shù)將濃度為32.5% 的尿素水溶液噴入排氣管，分解生NH3 ，NH3 和NOx在SCR催化器內(nèi)反應(yīng)生成氮氣和水。 SCR 催化系統(tǒng)的原理：還原反應(yīng) SCR 反應(yīng)流程示意圖： 尿素分解： NH 2CONH2 + H2O→ 2 NH3 + CO2 在催化器處的還原反應(yīng)： NO+ NO2+ 2NH3→ 2N2 +3H2O 4NO + O2 + 4NH3→4N2 + 6H2O 2NO2 + O2 + 4NH3→ 3N2 + 6H2O 總：4NH3 + 5O2→ 4NO+ 6H2O 發(fā)動機所用添藍 ( 尿素水溶液) 符合 DIN70070標準的標準尿素水溶液， 添藍的消耗量大概是燃油的3%—5% 7 2.1 兩種技術(shù)路線的實現(xiàn)原理 EGR+DPF技術(shù)：是將發(fā)動機排除的廢氣引入進氣管，降低發(fā)動機進氣的氧氣濃度，從而降低缸內(nèi)燃燒溫度，降低NOx排放。用顆粒捕捉器過濾掉發(fā)動機排氣中的顆粒物。 SCR技術(shù)：是將添藍（濃度32.5%的尿素水溶液，純凈度極高，雜質(zhì)含量標準專門規(guī)定）噴入發(fā)動機排氣管，尿素受熱水解成氨氣，氨氣和NOx在催化器的作用下反應(yīng)生成無毒的氮氣和水。該技術(shù)路線是用改進燃燒的方法，使發(fā)動機燃燒更高效更徹底，使顆粒排放降低到法規(guī)限值以內(nèi)，然后用SCR后處理系統(tǒng)處理掉排氣中的NOx。 兩條技術(shù)路線的特點：（見下表） 序號 項目 EGR PDF(CRT) SCR 1 燃 油 噴 射 系 統(tǒng) 電 控 噴 射 最 高 噴 射 壓 力1800bar 電控噴射最高噴射壓 力1600Bar 2 發(fā)動機強度 需高強度結(jié)構(gòu)，最大氣缸壓力180bar 最大氣缸壓力160bar 3 增壓系統(tǒng) 需高增壓系統(tǒng)補償EGR造成的功率損失 到歐Ⅴ甚至要兩級增壓 到歐Ⅴ與歐Ⅲ同樣的 增壓系統(tǒng) 4 冷卻系統(tǒng) 需加大冷卻系統(tǒng)散熱能力 不需 5 潤滑系統(tǒng) 缸套摩擦副需重新設(shè)計需用HI-4級潤滑油 只需用CF-4級潤滑油 6 燃油消耗率 相對SCR油耗高10%左右 相對歐三省油5%左右 7 還原劑 不需 需要尿素水溶液 2.2 SCR組成 SCR 后處理系統(tǒng)如圖下圖所示，其中紅色線表示發(fā)動機水管，用來冷卻噴嘴和尿素箱，藍色線表示尿素管，分別為吸液管、噴射管、回流管。SCR 后處理系統(tǒng)部件包括： 尿素控制單元，作用：系統(tǒng)控制。 l 尿素泵，作用：尿素壓力建立，內(nèi)部有加熱器對尿素泵加熱。 l 尿素噴嘴，作用：尿素噴射。 l SCR 排氣連接管，作用：噴嘴裝在該管上，在管內(nèi)完成大部分的尿素水解。 l 尿素箱總成，作用： 尿素溶液存貯，內(nèi)有循環(huán)水路對尿素箱加熱。 l 尿素液力管路，作用：尿素溶液傳輸，內(nèi)部有加熱電阻對尿素管加熱。 l 電氣連接，作用：控制、故障診斷。 l SCR 催化轉(zhuǎn)化器，作用：NOx 催化反應(yīng)。 l NOx 傳感器，作用：NOx 信號測量，故障診斷。 l 其他傳感器，作用：信號測量、故障診斷。 8 9 SCR 后處理系統(tǒng)部件 2.2.1尿素控制單元（簡稱：DCU） SCR系統(tǒng)工作采用獨立的電控單元控制, 通過CAN總線和發(fā)動機ECU通訊，獲取發(fā)動機運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時采集SCR系統(tǒng)上的各種傳感器的測量數(shù)據(jù)，根據(jù)事先標定好的各種脈譜，適時計算發(fā)動機實際工作情況下的添藍噴射量，從而使發(fā)動機排氣中的NOx成分被精確還原. DCU圖片 9 10 10 DCU工作過程 2.2.2尿素泵 功能： 1、計量噴射泵內(nèi)部集成計量泵、壓縮空氣電磁閥、加熱器、控制器。 u 2、 計量噴射泵作用是將添藍按照需求量送到噴嘴，然后噴入排氣管。 u 3、 外形尺寸270x160x300，重約5.6公斤。 4、工作環(huán)境溫度：-40…80℃。 u5、電力驅(qū)動，直流24V，電能消耗40瓦；內(nèi)部加熱時穩(wěn)態(tài)為200瓦，瞬間最大能耗300瓦持續(xù)30秒 u 6、壓縮空氣：壓力范圍6~10bar，消耗量20NL/min, u 7、添藍：添藍符合DIN70070標準，經(jīng)過100微米濾芯的過濾。添藍入口最大流量25L/h， 添藍噴射能力0~7.5L/h。 u 8、添藍進口處內(nèi)置濾清器。 u 9、由內(nèi)部控制器控制自動加熱化冰。 u 10、故障自診斷和OBD功能 u 11、壓縮空氣電磁閥由內(nèi)部控制器控制 u 12、內(nèi)部控制器和ACU以CAN信號通訊。 尿素泵 10 尿素泵外觀 尿素泵接口 11 1：自尿素罐的尿素進口 2：壓縮空氣進口（內(nèi)置4bar壓力調(diào)節(jié)器） 3：至噴油器的混合液出口: 4：至尿素罐的尿素出口 5：主電器接口 觸針編號 描述 15 總線屏敝 16 蓄電池 + 22 車輛局域網(wǎng)CAN通信接口 – 23 接地 28 車輛局域網(wǎng)CAN通信接口 + 34 鑰匙開關(guān)啟用 35 空氣電磁閥啟用（自 UDS輸出12 伏 DC） 36 空氣電磁閥回路 12 尿素泵內(nèi)部構(gòu)造 尿素泵內(nèi)部構(gòu)造原理圖 13 11 泵的四種工作狀態(tài) ? 1、停機狀態(tài) ? 2、排空狀態(tài) ? 3、噴射狀態(tài) ? 4、吹掃狀態(tài) 14 15 15 16 15 16 泵射控制流程 2.2.3尿素噴嘴 ： 17 技術(shù)參數(shù)：1、噴嘴的流量范圍： 0.1kg/h～ 6kg/h 2、泵的出口壓力范圍： 4.5bar～5.5bar 3、允許的添藍溫度范圍：－5 5℃～70℃ 4、正常工作的環(huán)境溫度范圍：－ 30℃～ 120℃ 5、最大許用海拔高度： 3600米 6、噴嘴線圈電阻： 1.1Ω ～ 1.2Ω 18 噴嘴在混合器的安裝 2.2.4催化消聲器 箱式催化消聲器 桶式催化消聲器 1、箱式催化消聲器： ? 集SCR催化器和發(fā)動機排氣消聲器與一體。 ? 整體材料為不銹鋼， ? 內(nèi)裝SCR催化器芯子和消聲管路，表層不銹鋼板下部裝有絕熱材料, ? 運行過程中表面平均溫度200—250℃。 ? 法蘭面接口為入口，另一光管接口為出口。 ? 催化器前后都裝有溫度傳感器。 （安裝時請辨別催化器進出口溫度傳感器的位置） ? 6L國4用箱式催化消聲器： ? 整體重量70Kg，外形尺寸：560x470x500 ? 整體容量125L。 ? 催化劑容量：19L ? 4 對催化器載體5,66 ” dia. x 14” long 18 18 2、筒式催化消聲器 筒式催化消聲器： ? 集SCR催化器和發(fā)動機排氣消聲器與一體。 ? 整體材料為不銹鋼， ? 內(nèi)裝SCR催化器芯子和消聲管路，可選裝絕熱材料. ? 法蘭面接口為入口，另一光管接口為出口。 ? 催化器前后都裝有溫度傳感器。（安裝時請辨別催化器進 出口溫度傳感器的位置） ? 6L\6A\6J用桶式催化消聲器： ? 整體重量50Kg，外形尺寸：￠300x800 ? 整體容量56L。 ? 催化劑容量：17.7L ? 對催化器載體10.5 ” dia. x 15” long 2.2.5 添藍罐 19 ? 添藍罐用于盛裝添藍，空重3Kg，外形尺550x450x200 ， 容量35L 。 ? 整體材料為工程塑料。 ? 頂部裝液面高度和溫度傳感器。 ? 傳感器集成化冰加熱管路，利用發(fā)動機冷卻水的熱量化冰。 ? （在冬季當氣溫長時間低于零下11℃，添藍將會結(jié)冰，電控單元通過 ? 溫度傳感器可感應(yīng)到結(jié)冰，于是打開發(fā)動機冷卻液電磁閥，熱的冷卻 ? 液流經(jīng)添藍罐內(nèi)部的盤管，可使冰塊逐漸融化） ? 出液口內(nèi)部裝有粗慮器，以防大于0.1mm的大顆粒進入噴射系統(tǒng)。 ? 添藍罐加注口符合歐洲標準DIN70070，與油箱口不同，可防止加錯。 ? 添藍罐一般和油箱同側(cè)安裝，距離油箱稍近，方便加液。固定方法可 ? 參考油箱,用鋼帶綁箍固定,鋼帶下襯膠皮。 ? 添藍罐和柴油箱不能緊貼安裝，因為柴油回油加熱相鄰添藍罐中的天藍，會 引起SCR管路故障。 添藍罐傳感器：該傳感器集成了液面高度、添藍溫度感應(yīng)和加熱化冰功能所有的電器和管路接口都集成在該傳感器上。 20 2.2.6 NOX傳感器 安裝位置 1、功能介紹： ? 氮氧化合物傳感器總成是一個全智能設(shè)備，它由三個部分組成：傳感頭、控制模塊和連接電纜。 ? 該傳感器只能用于測量出口NOX的值。 ? 傳感器通過車身總線與控制單元通訊，同時在NOX傳感器總成內(nèi)部也有自診斷系統(tǒng)，傳感器監(jiān)測自身的工作情況并通過車身CAN總線向控制單元匯報是否出現(xiàn)故障。 21 ? 整個NOX傳感器總成是一個零件，任何一個分部件都不能被獨立更換。 ? 當接通點火開關(guān)時，NOX傳感器將加熱到100 ℃ 。之后等待ECM發(fā)出一個 “露點”溫度信號（Dew Point） “露點” 溫度是指：在這個溫度后排氣系統(tǒng)內(nèi)將不會有能損壞NOX傳感器的濕氣存在。目前露點溫度被設(shè)定為120℃，溫度值是參考EGP的出口溫度傳感器測出的數(shù)值。 ? 傳感器當接收到ECM發(fā)來的露點溫度信號后，傳感器將自 行加熱到一定溫度（最大可為800 ℃ ） 注意: 此時如果傳感器頭接觸到水將會導(dǎo)致傳感器損壞。 ? 加熱到工作溫度后，傳感器才開始正常的測量工作。 ?傳感器將氮氧化物值發(fā)送到CAN總線上，發(fā)動機ECM通過 這些信息對氮氧化物的排放進行監(jiān)測。 Pin 1 – 點火開關(guān) + 20 A 保險 Pin 2 – 電瓶 – Pin 3 – CAN– Pin 4 – CAN+ Pin 5 – 未使用 （Tips：CAN+與CAN-針腳間電阻為44kΩ左右） 注意：NOX傳感器ECU接插件面禁止向下 NOX傳感器安裝要求： NOX傳感器沿X軸方向即氣流方向安裝角度為正負10度，垂直于軸向平面安裝角度為正負80度。 22 NOX、傳感器的的基本測量原理: 氧氣被泵出 氧氣進一步被泵出 進/出 （富氧/缺氧） 主泵 附加泵 氧氣泵（ZrO2） 氧氣泵（ZrO2） O2 10-3 ppm NO 1/2 N2 + 1/2 O2 O2 some ppm HC, CO, H2 被氧化在Pt 材料上 第二測量室 測量泵 第一測量室 氧氣泵（ZrO2） 被泵出氧氣的量與NOX含量成比例 在第一測量室內(nèi)尾氣中的氧氣被泵出同時在鉑金 材料上HC, CO, H2 被氧化。 第二測量室中，NOX在催化材料上還原同時釋放出O2。 測量第二測量室產(chǎn)生O2的量就代表了NOX含量。 NOX傳感器 = 2個氧傳感器 第一個腔室 泵出了氧氣但是剩下了NO。因為第一腔室有氧，所以還原反應(yīng)不能發(fā)生。 NO 滲透進入第二個腔室并被還原成氮氣和氧氣。 測量第二個腔室中被轉(zhuǎn)換出來的氧氣的含量。 23 注意 氮氧化物電控模塊 安裝時需要注意連接電纜拉伸不能過緊，同時還要考慮到應(yīng)力的釋放。 必須要考慮保護傳感器模塊，安裝位置應(yīng)避開排氣系統(tǒng)高溫的影響。 為了保證傳感器背面的透氣膜片不被雜質(zhì)堵塞、遮蔽或污染，傳感器模塊必須按照下圖給出的位置安裝固定。 NOX傳感器在車身上的安裝位置 傳感器接頭內(nèi)部的壓力平衡孔。 必須保證接頭的防水密封可靠，嚴禁用水沖洗電器接頭 透氣孔 24 25 26 25 Gortex材料 NOX傳感器的監(jiān)控診斷： 氮氧化合物傳感器在正常工作后實時的把排氣中NOx值傳送到DCU。 DCU并不是通過監(jiān)測實時的NOx值來判斷排氣是否合格，而是通過一套氮氧化物監(jiān)測程序來對排氣中的NOx值是否超標進行檢測。 以下條件必須滿足，以運行NOx監(jiān)控 1 沒有冷卻水溫度傳感器相關(guān)故障碼。 2 沒有環(huán)境壓力傳感器相關(guān)故障碼。 3 冷卻水溫度高于70攝氏度。 4 海拔低于1600米 26 23 2.2.7 催化器前后溫度傳感器 Pt200溫度傳感器： 催化器前溫度傳感器 催化器后溫度傳感器 進口溫度傳感器 出口溫度傳感器 注意：注意進出口溫度傳感器不能接反，否則影響系統(tǒng)的正常工作，接頭采用不同的顏 26 色有防錯設(shè)計。 尾氣處理器中裝有2個催化器溫度傳感器和1個NOX 傳感器，溫度傳感器一個在進口，一個在出口；分別為進口溫度傳感器，出口溫度傳感器，這兩個傳感器是用來確定催化器合 適達到要求溫度。 工作溫度范圍：—20℃～850℃ 線束設(shè)計要求為耐高溫導(dǎo)線。 2.2.8 加熱電磁閥 27 冷卻水出口 冷卻水進口 箭頭方向 注意：冷卻系統(tǒng)需加注干凈的冷卻液，以防電磁閥堵塞失效。 2.2.9 尿素管 u 為特殊尼龍材料 u 兩端為ISO標準快插接頭 管子在儲運等安裝前過程中，需保持接頭上的防塵帽掉失 24 28 尿素液路管可采用的材料為：太弗隆和尼龍及不銹鋼。 尿素罐加熱回水管路 2.2.10 尿素箱加熱管路 尿素罐加熱取水管路 目前尿素管無加熱 尿素罐加熱水路與冷卻系統(tǒng)相通 尿素噴嘴 尿素罐模塊 28 29 畢業(yè)設(shè)計論文 第三章 后處理常見故障檢測與維修 第三章 后處理常見故障檢測與維修 要想維修后處理系統(tǒng)進行快速并且有效的維修作為修理工熟記常見故障與系統(tǒng)電路圖和常見故障！下面我將介紹這些電路圖需熟記！其中后處理的通訊是通過CAN線通訊！ 3.1電控發(fā)動機國四整車電子網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 3.2后處理單元電氣原理介紹 0206 0209 30A 60A 0205 120A 尿素液位 進口溫度 點火鎖 NO檔 20A 10A 尿素溫度 出口溫度 管道溫度 20 SCR ECU 19 29 30 22 21 26 25 18 17 60 57 電源 10 11 62 59 NOX傳感器 H L 4 3 2 3 VECUSL3 4 24 28 EECU號口 30 3.3尿素壓力建立失敗 第一步: 根據(jù)閃碼燈讀取閃碼，確定故障點，重點關(guān)注建壓相關(guān)功能故障和建壓相關(guān)部件如：噴嘴、反 向閥、尿素泵、加熱繼電器、加熱電阻絲、排溫傳感器、尿素箱溫度傳感器等故障。 第二步： 若是在寒冷地區(qū)，根據(jù)故障碼，首先檢查尿素加熱部件，保證尿素加熱功能正常。 第三步：應(yīng)該可以從第一步中得到相關(guān)的故障信息，若沒有建壓相關(guān)功能故障，只有相關(guān)部件故障，則檢 查噴嘴、反向閥、尿素泵、加熱繼電器、加熱電阻絲、排溫傳感器、尿素箱溫度傳感器等部件及其線束，可能 是部件故障引起的系統(tǒng)始終沒有嘗試建壓，加壓放行的上游排氣溫度為 180℃。 第四步：斷電重啟，若系統(tǒng)還是沒有嘗試建壓，則考慮部件之間的線束接反了，進一步檢查線束。 第五步：應(yīng)該可以從第一步中得到相關(guān)的故障信息，若有建壓相關(guān)功能故障，而沒有相關(guān)部件故障，表示 部件沒有故障，則檢查尿素管的安裝，看有無尿素泄露和堵塞，可能是系統(tǒng)嘗試建壓，但失敗了。 第六步：斷電重啟，若系統(tǒng)還是嘗試建壓，但失敗了，則考慮部件之間的線束接反了，進一步檢查線束。 第七步：信號質(zhì)量也可導(dǎo)致系統(tǒng)不見壓，這樣的信號有尿素液位、尿素泵尿素溫度。 第八步：必要的話，檢查標定數(shù)據(jù)。 31 案例編號 泵壓不建立案例描述 案例分析 案例處理 1 1. 天龍司機反映尿素溶液不減少，尿素泵工作但不噴尿素； 2. 尿素泵建壓，但是一直處于 DETECTION MODE，一段時間后建壓失敗，SCR 系統(tǒng)處于 waiting for shut off，ECU 斷電，重啟，系統(tǒng)一直處于 Waiting for shut off，不建立壓力； 3. 檢查有 DFC_SCRMonDetModePresChk 故障， 4. 觀察尿素各個管路有噴尿素的痕跡，檢查管路時發(fā)現(xiàn)尿素噴管彎折厲害。 SCR 系統(tǒng)在整車上的布局 不是很合理，導(dǎo)致管路容易 彎折，報故障后不噴尿素。 理順噴射壓力管及其他 各個尿素管后正常建 壓。 2 1、 大同 WP6尿素泵建壓，但是一直處于 DETECTION MODE， 一段時間后建壓失敗，SCR 系統(tǒng)處于 waiting for shut off，ECU 斷電，重啟，系統(tǒng) 一直處于 Waiting for shut off，不建立壓力。 2、 報出 DFC_SCRMonDetModeBLPlaus 故障； 3、 觀察尿素回流管路有結(jié)晶 。 尿素噴射環(huán)境溫度低特別 是在寒區(qū)時容易尿素結(jié)晶， 堵住管路或者接插件，導(dǎo)致 故障,SCR 系統(tǒng)不工作。 拔插各個尿素管并且用 熱水將結(jié)晶清除后正常 建壓。 3 1、 大同 WP6：司機反映尿素消耗但尿素溶液消耗少 2、 ECU 上電時泵壓正常建立，尿素正常噴射，T15 斷電后立即上電，系統(tǒng)一 直處于 Waiting for shut off，尿素泵不建壓，系統(tǒng)一直處于 Waiting for shut off。 3、 報有 DFC_UrevVlvOL 故障。檢查發(fā)現(xiàn)反向閥接插件出現(xiàn)退針現(xiàn)象。 反向閥的故障，特別是接插 件比較容易導(dǎo)致反向閥開 路故障，而反向閥故障比較 容易造成以上現(xiàn)象。 重新接好接插件針腳后 故障消失。 4 1、尿素泵有建壓跡象，但是一直處于 DETECTION MODE，一 段時間后建壓失敗，SCR 系統(tǒng)處于 waiting for shut off，ECU 斷電，重啟，系統(tǒng)一 直處于 Waiting for shut off，不建立壓力。 2、 壓力噴管是從噴尿素的臺架上拆下來的。 3、 重新?lián)Q了根噴管接插件。 這種故障主要是由于尿素 管經(jīng)常拔插導(dǎo)致尿素管接 插件處有漏氣但不漏液的 情況，甚至接插件匹配漏氣 的情況。 更換了新的尿素噴管接 插件。 32 5 5 1、WP12 機型:司機反應(yīng)后處理系統(tǒng)不工作，沒有報 錯，且系統(tǒng)傳感器正常。 2、 檢查發(fā)現(xiàn)壓力不建立，不報故障。 3、 檢查管路發(fā)現(xiàn)尿素噴管和回流管接反。 不報故障但不噴尿素的現(xiàn) 象不多，一般情況是尿素管 接反造成。 調(diào)換尿素噴管和回流 管，故障消失 6 1、天龍 :SCR 系統(tǒng)不工作，尿素泵壓力不建立。 2、 觀察尿素泵是全新的，沒有噴尿素的跡象，分析可能是尿素泵的控制出 現(xiàn)斷路或短路的情況。 3、 檢查發(fā)現(xiàn)泵的控制線是通的，那只說明 ECU 內(nèi)部線路有斷路現(xiàn)象。 出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是 ECU 的泵的輸出針腳焊錫發(fā)生 松動導(dǎo)致輸出控制電壓為 0. 更換 ECU 后， 正常建立 壓力。 7 1、SANY 試車場：尿素泵不工作; 2、 觀察尿素泵全新，沒有噴尿素的跡象，說明泵從來都沒有工作過； 3、 檢查尿素泵的控制線接插件，發(fā)現(xiàn)接插件的線出現(xiàn)退針和線束接反的情 況。 由于長沙的接插件供應(yīng)商 粗心造成線路接反，接插件 的針腳不標準出現(xiàn)退針。 重新接線并更換針腳后 尿素泵正常工作。 8 1、天龍 ：SCR 系統(tǒng)不工作，也不建立壓力。 2、 INCA 軟件也沒發(fā)現(xiàn)什么錯誤，不報錯，尿素泵的各個線束連接也正常， 尿素管也正常，后來發(fā)現(xiàn)尿素箱溫度不對，經(jīng)查線發(fā)現(xiàn)是尿素箱溫度傳感器與尿 素泵壓力傳感器線束接反。 由于兩個傳感器都有硬件 連接， 不報錯， 故障很隱蔽。 重新接線并后尿素泵正 常工作。 9 1、天龍 ：SCR 系統(tǒng)不工作，也不建立壓力。 2、 觀察尿素泵沒有工作過的跡象，排查發(fā)現(xiàn)尿素泵接插件線束存在斷路。 尿素泵線束接插件線束存 在斷路 更換尿素接插件后故障 消失。 33 3.4 尿素消耗少 第一步：根據(jù)閃碼燈讀取閃碼，確定故障點，重點關(guān)注建壓相關(guān)功能故障和建壓相關(guān)部件如：噴嘴、反向閥、尿素泵、加熱繼電器、加熱電阻絲、排溫傳感器、尿素箱溫度傳感器等故障。 第二步：若是在寒冷地區(qū)，根據(jù)故障碼，首先檢查尿素加熱部件，保證尿素加熱功能正常。 第三步：檢查尿素壓力建立知否正常，若建壓失敗，則參考第一類故障進行檢查。 第四步：若建壓成功，進一步檢查噴嘴，將其拆下，觀察噴射是否正常，噴嘴的機械卡死是診斷不出來的。 第五步：詢問車輛的運行工況，若車輛大部分時間在低負荷區(qū)運行，會導(dǎo)致排溫偏低，則尿素噴射不放行 （最低 200℃） 。 第六步：進一步檢查線束，看看部件之間的線束有沒有接反。 第七步：必要的話，檢查標定數(shù)據(jù)。 34 案例編號 尿素消耗少案例描述 案例分析 案例處理 1 1、 司機反映尿素消耗但尿素溶液消耗少 ECU 上電時泵壓正常建立，尿素正常噴射，T15 斷電后立即上電，系統(tǒng)一直處Waiting for shut off，尿素泵不建壓，系統(tǒng)一直處于 Waiting for shut off。 2、 報有 DFC_UrevVlvOL 故障。檢查發(fā)現(xiàn)反向閥接插件出現(xiàn)退針現(xiàn)象。于 反向閥的故障， 特別是接插 件比較容易導(dǎo)致反向閥開路故障， 而反向閥故障比較 容易造成以上現(xiàn)象。 且這種 尿素消耗， 但消耗少的情況 容易發(fā)生在公交車機型上。 重新接好接插件針腳后 故障消失。 3.5 OBD 扭矩限制與不可清除代碼 第一步：根據(jù)閃碼燈讀取閃碼，確定故障點，重點關(guān)注引起 OBD 扭矩限制與不可清除開發(fā)的功能故障和 部件故障。 第二步：根據(jù)第一步對故障碼的結(jié)果，對照表一，鎖定是哪個故障引起了 OBD 扭矩限制與不可清除代碼。 第三步：必要的話，檢查標定數(shù)據(jù)。 第四步：參考故障診斷手冊對故障進行逐一排查。 34 表 1 OBD 扭矩限制與不可清除代碼表 序號 DFC 名稱 故障描述(中文） 可否刪 除 扭矩限制 器作用時 刻 P-Code 1 DFC_ComAT1OG1TO CAN 接收幀 AT1O1 超時錯誤 可刪除 50 小時 后 U0113 2 DFC_SCRPODPlausUCatUsTMax SCR 上游溫度傳感器溫度信號超過最大值不可 信 不可刪 除 50 小時 后 P0426 3 DFC_SCRPODPlausUCatUsTMin SCR 上游溫度傳感器溫度信號低于最小值不可 信 不可刪 除 50 小時 后 P0426 4 DFC_SCRPODPlausUCatUsTStat SCR 上游溫度傳感器溫度信號不可信 不可刪 50 小時 P0426 5 DFC_UDCRdcAgRmn 尿素液位低 不可刪 除 立即 P203F 35 序號 DFC 名稱 故障描述(中文） 可否刪 除 扭矩限制 器作用時 刻 P-Code 6 DFC_UPmpMotSCG 尿素泵電機驅(qū)動對地短路 不可刪 除 立即 P3005 7 DFC_SMHtrTDycFail SCR 尿素泵加熱器溫度占空比在錯誤范圍 不可刪 除 50 小時 后 P3029 8 DFC_SMTDycFail SCR 尿素泵溫度占空比在錯誤范圍 不可刪 除 立即 P3029 9 DFC_SMTDycInvld SCR 尿素泵溫度占空比在無效范圍 不可刪 除 立即 P3029 10 DFC_NoCat2DsBattSt 下游NOX 傳感器供電錯誤 可刪除 50 小時 后 P2200 11 DFC_NoCat2DsCmpChk 下游 NOx 傳感器信號補償不可信 可刪除 50 小時 后 P2201 12 DFC_NoCat2DsNOxSRCMax 下游NOX 傳感器NOX信號高于上限 可刪除 50 小時 后 P2201 13 DFC_NoCat2DsNOxSRCMin 下游NOX 傳感器NOX 信號低于下限 可刪除 50 小時 后 P2201 36 34 序號 DFC 名稱 故障描述(中文） 可否刪 除 扭矩限制 器作用時 刻 P-Code 14 DFC_NoCat2DsOpCir 下游NOX 傳感器NOX 信號開路 可刪除 50 小時 后 P2200 15 DFC_NoCat2DsShCir 下游NOX傳感器NOX 信號短路 可刪除 50 小時 后 P2200 16 DFC_UDosVlvSCBLS SCR 尿素噴嘴驅(qū)動對電源短路 不可刪 除 立即 P2049 17 DFC_UDosVlvSCHS SCR 尿素噴嘴驅(qū)動高端短路 不可刪 除 立即 P2047 18 DFC_UPmpMotOL(不可清除，但不要有閃 碼 尿素泵電機驅(qū)動開路 不可刪 除 立即 P3006 19