先從對SCR系統(tǒng)的一個應用的必要性說起。用SCR的主要目的是為了降低發(fā)動機在尾氣排放中產生的氮氧化合物和顆粒物以及碳氫化合物,那么主要降低的是氮氧,把氮氧控制在國家對于排放規(guī)定的一個范圍內,比如國四規(guī)定的是多少參數(shù),那么規(guī)定到這個參數(shù),符合這個參數(shù),就算是達到了國家的規(guī)定的排放法規(guī)。
對于目前國內的國四排放的發(fā)動機,對氮氧排放,國家規(guī)定是每千瓦時不能超過5.0,如果超過的時候,后處理系統(tǒng)當中的故障指示燈就會點亮。按照這個排放法規(guī)的要求,如果故障燈點亮之后,駕駛員沒有對后處理及時維修,當累計運行到50個小時,后處理會強制的來讓發(fā)動機限制扭矩,我們稱之為超排放協(xié)議。當限制發(fā)動機扭矩輸出之后,發(fā)動機動力會下降,就是強迫駕駛員去維修。
對于解放車所裝的后處理,在我們國內主要包括三個廠家,第一個是博世,第二個是天納克,第三個是解放自主(一汽自主)。那么后處理的最終總結就是,為了改善環(huán)境,同時滿足國家規(guī)定的排放法規(guī),所以目前國內執(zhí)行的是國四和國五階段,對于解放的目前執(zhí)行的是國四階段,國四主要采用的是SCR。
對于SCR的原理,之前在課上有講過,其主要原理就是通過SCR系統(tǒng),將適量的尿素噴入尾氣管,當霧化的尿素水溶液,在尾氣管中霧化之后,會與高溫產生氨氣,隨之氨氣會流到催化器表面,與催化器表面的催化劑起到反應,將排放到大氣中的尾氣,在催化器表面進行還原,將氮氧還原為氮氣和水,最終排放到大氣當中。
圖片當中第一組后處理系統(tǒng)就是天納克后處理;第二張是博世,第三章是解放自主的SCR后處理,目前FAW在解放的車型當中主要匹配的是博世、天納克、解放自主三款SCR后處理系統(tǒng),以上有這三款后處理系統(tǒng)的結構。那么給大家總結這三款后處理目前適用于解放車型較多。
在正式介紹天納克后處理系統(tǒng)之前,先分析一下為什么建議車主使用純度較高的尿素,原因有以下幾種:要求使用的尿素純度在32.5%的尿素,需要在-11度時結冰,那么在冬季尿素系統(tǒng)在完成解凍之前是不噴尿素的,那么為什么用質量更好地尿素?原因是當尿素水溶液的含量較低的時候,將對系統(tǒng)的性能和部件產生很大影響。比如較輕的情況下,它降低氮氧的轉化效率會降低,造成的是發(fā)動機機械的一些故障;含量較低的尿素,比較嚴重的情況下,就導致后處理系統(tǒng)直接停止工作,那么導致系統(tǒng)產生較嚴重故障,所以對于尿素水溶液要求就是純度到達32.5%,冰點要求到達-11.5度。
那么對于SCR系統(tǒng)要包含哪些東西?主要有發(fā)動機部分、第二部分是尿素噴射系統(tǒng)部分:尿素箱、尿素泵、尿素噴嘴、尿素管路。第三部分就是排氣系統(tǒng):后處理氣,所謂的催化器箱、排氣管。第四部分就是傳感器:在尿素箱中安裝的尿素液位傳感器、尿素溫度傳感器、氮氧傳感器、排氣溫度傳感器、有些車型會安裝環(huán)境溫度傳感器。
那么對于后處理系統(tǒng)的維修,我們需要掌握幾個原則:
在拆卸后處理上面的部件,以及安裝部件的時候,需要做的:在拆裝作業(yè)之前,發(fā)動機必須要熄火,拆卸尿素管路的時候,要清空管路里的尿素液,在拆卸尿素泵系統(tǒng)的時候,拔下電器的即插件,在安裝尿素泵系統(tǒng)之后,再去安裝電器插件,同時在任何情況下,必須在鑰匙門關閉五分鐘之后,再進行關閉整車的電源開關,原因是尿素系統(tǒng)需要在五分鐘之內,完成停機之后的倒吸,所謂的倒吸就是將尿素管管、尿素噴嘴、尿素泵里的尿素水溶液全部抽回尿素箱。同時,在任何情況下,必須在鑰匙門關閉五分鐘以后,方可進行下一步電瓶的差遣和整車的限速差遣;第三個需注意,若因為車輛維修,必須在鑰匙門關閉五分鐘后,差遣車上的限速、保險、繼電器等;第四就是首次安裝或者安裝尿素泵的時候,確保使用指定的限速插件,確保這些插件上防水的配件都是齊全的;第五個在發(fā)動機使用當中,一旦出現(xiàn)故障燈亮之后,OBD故障燈的閃爍,將會引起發(fā)動機嚴重的限速。如果出現(xiàn)限速,車輛就快速去維修。原因就是防止尿素泵倒吸功能不成功,引起一些部件的失效,導致后處理系統(tǒng)不能正常工作。
在每款尿素泵中都有尿素的濾芯,需注意尿素的濾芯要求五萬公里去更換。多于天納克這款尿素泵,它的尿素濾芯器是裝在尿素泵里面的,我們需要定期更換,他的定期更換時間是叁萬公里,也可以根據(jù)尿素水溶液的使用情況,適當?shù)目s短更換的里程。在更換的時候需要用扳手將固定的連接器松開,把濾芯拿出來更換即可。
下面來說對于天納克后處理系統(tǒng)典型故障的排查和解決方案:
系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)是怎樣的?總共有八個狀態(tài)(條件):
(1)當鑰匙門達到ON檔的時候,尿素泵不工作,診斷儀能夠和ECU進行通訊,尿素噴嘴的線速插件電壓為電瓶電壓;
(2)發(fā)動機處于怠速運轉的時候,尿素泵工作,尿素的壓力為2公斤。為什么在發(fā)動機啟動到怠速的時候,尿素泵就工作呢?是因為天納克的后處理系統(tǒng),它的尿素管路,用尿素的水溶液來為尿素噴嘴進行冷卻,也就是當發(fā)動機一旦著車,尿素系統(tǒng)開始工作,工作期間使用2公斤的尿素壓力,始終在噴嘴上進行循環(huán),給噴嘴降溫的同時,給尿素管路進行了加熱。第三個狀態(tài)是當尿素系統(tǒng)需要噴射的時候,以兩公斤運行的壓力將會上升到5。5公斤,除了可以讓尿素噴射壓力提高,其次尿素水溶液也是最新循環(huán)的;第四當OBD故障燈鑰匙門達到ON檔的時候,它是常量的,當發(fā)動機進入怠速狀態(tài)時,它應該熄滅,若OBD故障燈再次點亮那么說明后處理當中存在故障現(xiàn)象,如果尿素噴嘴的保險燒壞了,則會導致OBD故障燈在任何時候都不亮,但不影響尿素液位的顯示;第六就是尿素系統(tǒng)的繼電器僅熄合一次,沒有頻繁的熄合太大聲,尿素噴嘴的噴射頻率以1赫茲的頻率噴射,尿素水溶液將形成霧狀;第八就是鑰匙門在關閉之后,尿素泵將仍然運轉6-10分鐘,能夠聽到尿素泵轉動的聲音,之所以在鑰匙門關閉之后,尿素泵仍然去轉6-10分鐘,就是通過這個時間。尿素水溶液的循環(huán),對尿素噴嘴進行降溫,當降到一定溫度的時候,后處理系統(tǒng)停止工作。
故障現(xiàn)象:
(1)鑰匙門打在ON檔的時候,尿素泵開始工作,可以聽到很大的尿素泵轉動的聲音,但是尿素噴嘴的保險連接燒斷,也就是保險插上就燒斷。這個故障是因為DCU損壞導致。處理方案:更換DCU即可。
(2)鑰匙門打在ON檔的時候,駕駛室內(副駕駛位置)聽到繼電器頻繁的熄合和斷開的聲音,診斷儀與DCU無法連接。正常情況下,鑰匙門在ON檔,負責后處理上的繼電器只需要熄合一次。
那么則說明DCU未上電狀態(tài)。這個故障原因是DCU上的線速進水導致腐蝕,腐蝕后接觸不良。需要把線速插件的腐蝕點清除。
(3)尿素噴射系統(tǒng)可以繼續(xù)工作,但是尿素的液位顯示不準確。
(4)OBD故障燈亮起。后處理故障燈亮起。通過診斷儀讀取后處理系統(tǒng)的故障代碼,1D16\P2047\P2049,那么它所解釋的意思是尿素噴嘴的線速開路。尿素噴嘴的線速出現(xiàn)開路狀態(tài)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)尿素噴嘴的線速被人為扒開,重新把線速插好,故障排除。
(5)OBD故障燈亮起,故障碼為P2048,尿素噴嘴故障,這個故障碼是可以清除的,但是發(fā)動機啟動后,1秒內會再次繼續(xù)報出P2048,這個故障原因相對復雜,其實是尿素噴嘴上的針腳接觸不好所導致,而實際的故障現(xiàn)象,噴嘴上的一個針腳因為腐蝕斷開,以至于插頭與線速連接不好,在更換尿素噴嘴后,故障解決。
(6)OBD故障燈常亮。讀取故障碼報出P1D16,液位傳感器功能故障,P2047噴嘴功能故障。這個主要原因是因為DCU得版本不正確。需要對DCU數(shù)據(jù)進行重新刷寫。需要注意國四發(fā)動機數(shù)據(jù)、DCU數(shù)據(jù)、發(fā)動機的硬件、以及整車硬件匹配的關系必須一一對應準確,否則會報排放相關的OBD故障。
(7)OBD故障燈常亮,故障碼為0029。CAN 通訊功能故障,這個是氮氧傳感器線速未連接好,重新連接即可。同樣是天納克的車的故障,報出的故障是CAN通訊超時,CAN通訊需要每0.5秒,向DCU發(fā)送一次氮氧傳感器的CAN通訊信號,如果沒有發(fā)送,系統(tǒng)會報出CAN通訊超時這個故障。
(8)OBD故障燈常亮,診斷儀診斷出的故障是P2048
這個故障在前面提到過,尿素噴嘴開路。這個故障與上面有所差別,上面是噴嘴的線速連接不正常,這個故障是尿素噴嘴的保險燒斷了,更換新的保險,故障排除。值得注意,尿素噴嘴帶有保險絲的,保險絲燒斷,尿素系統(tǒng)會報尿素噴嘴開路的故障。
(9)故障燈常亮,尿素壓力較低,原地怠速7000,尿素壓力為200千帕,跟著車實測,在使用期間的尿素噴射壓力只有30千帕。要求需要達到550千帕。這個故障產生的主要原因是尿素泵性能的下降。還有就是尿素泵里的濾芯器堵塞,以及尿素管路的堵塞,同樣會導致尿素泵噴射壓力下降。在天納克的后處理系統(tǒng)當中,我們尿素泵上的電器插件,所有針腳有14個,而用到的是1腳是尿素泵的方向控制,3腳尿素泵的信號輸入,5腳尿素泵的地線,1、3、5是控制尿素泵;2、4腳是空腳,6、7、8、9是空腳。10腳為尿素壓力傳感器的底線,11腳為尿素泵加熱,12腳為尿素壓力傳感器的信號輸出,13腳為尿素壓力傳感器的5V電源,14腳是尿素泵的24V電源供給。
對于天納克后處理的診斷過程,診斷儀與DCU通訊功能的檢查,鑰匙門達到ON檔,診斷儀與天納克后處理的DCU連接通訊。檢查線速的中斷、DCU的插件和DCU。這是如果產生通訊故障應該檢查的。故障代碼的檢查:用診斷設備去觀察當前故障代碼和歷史故障代碼,如果僅有永久性的故障代碼,根據(jù)故障代的碼針對性進行檢查,OBD的故障代碼檢查:原地發(fā)動機怠速期間,OBD故障燈是熄滅的;尿素壓力的檢查:原地怠速,尿素壓力需要達到2公斤,如果壓力達不到,那么濾芯器、管路、尿素泵是要檢查的方向。對于尿素泵反吸狀態(tài)的檢查,停機后,尿素泵仍將運轉6-10分鐘,那么如果未能完成需要檢查DCU與尿素泵之間的線速,以及DCU數(shù)據(jù),以及尿素泵本身。尿素的清潔度檢查:主要觀察尿素箱內的尿素是否清潔,尿素泵的濾芯器是否有污染,以及液位傳感器的綠瓦上是否有堵塞。跟車檢查主要是尿素后處理系統(tǒng)的壓力是否能達到尿素泵在噴射期間的壓力5.5公斤。
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