共轨导读
中国重汽目前使用的后处理主要有三种:博世2.2、重汽电驱和重汽空气辅助,其中重汽电驱和重汽空气辅助为自己研发。电驱的主要匹配中国重汽D10系列发动机、MC系列发动机,今天小轨和大家分享重汽电驱后处理。
系统布置
整个系统包含以下部件:
其他相同的部件就不详细讲了,主要讲尿素泵和喷嘴。
1
尿素泵外形
新状态和老状态尿素泵电气接口外形和针脚定义不同,内部结构和工作原理一样。
2
尿素泵电气接口
3
尿素泵
此尿素泵为齿轮泵形式,集成在尿素泵总成中,由DCU控制,对尿素供给量进行调节。该电机可以反转。
额定电压:DC24V
额定转速:3200转/每分
额定功率:34瓦
最高压力:7.5公斤
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尿素压力传感器
集成在尿素泵中,压力传感器用于检测尿素压力管内的压力,反馈给ECU,ECU对尿素的压力进行调节。
传感器性能参数:
供电电压:4.75-5.25V
工作压力:1-13公斤
工作温度:-40-120摄氏度
5
加热系统
1)电加热毯,对泵内部进行加热,防止低温结冰;
2)管加热继电器,泵内集成,对尿素管进行加热。
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滤芯
过滤尿素,建议3W公里更换一次。
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喷嘴
尿素泵在DCU的控制下将尿素溶液从尿素储存箱中将液体泵入尿素喷嘴的进液口。DCU根据柴油发动机的工况,排气的温度和环境状态精确计量。精确的控制衔铁部件上下运动,从而控制喷射口的开启与关闭,完成精确喷射控制。
额定电压:DC24V
工作频率:5Hz
直流电阻:22欧姆
喷射流量范围:3-80毫升/每分
5.5公斤回流量:480-580毫升/每分
2.2公斤回流量:大于300毫升/每分
冷却方式:尿素循环冷却
工作原理
重汽自主电驱后处理SCR系统工作分为四个阶段:待机、建压、冷却、清空四个阶段。
1
待机阶段
钥匙开关转到ON位置,系统加电自检。如果有故障系统就会报错,点亮MIL灯。
2
建压阶段(喷射)
该系统的尿素喷嘴依靠尿素来冷却,因此当车辆着车发动机运转后,系统必须建立压力对喷嘴进行循环冷却。系统建压力分两个阶段,当排温低于250(不同项目略有差异),系统建压约2.2公斤,用于冷却喷嘴。当排气温度高于250摄氏度时,系统会进一步将压力升高至5.5公斤,用于冷却尿素喷嘴,以及准备喷射尿素。
当满足喷射条件后,系统通过控制喷嘴进行喷射。
尿素喷射条件:
1)无SCR系统当前故障;
2)建压成功,约5.5bar;
3)排温高于限值(一般为250℃,不同项目不一样);
4)液位高于10%;
5)转速与水温高于限值(一般水温高于70,转速高于500,注意曲轴转速传感器的影响);
6)满足氮氧化物算法。
特点:尿素泵电机转动建压并保持;
管路尿素流动:尿素从进液口吸入,经泵加压后,从出液口到达喷嘴进液口;冷却喷嘴后,从喷嘴出液口回流到尿素箱。
3
冷却阶段
对于重汽自主电驱尿素系统,当发动机停机时,进入冷却阶段,但该阶段不是必然经历的阶段,DCU会根据排气温度来控制尿素泵工作状态。
如果排气温度大于100度,为防止高温损坏尿素喷嘴,此时DCU会控制尿素泵继续建压2.2公斤(尿素泵正转),并且维持300秒,这样就可以保证尿素喷嘴得到充足的冷却。
如果发动机停机时,排气温度小于100度,那么冷却阶段直接省略,直接进入到清空阶段。
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清空阶段
当钥匙下电,排温低于100摄氏度,或者经冷却阶段后,为了防止管路结晶,对残余在管路的尿素进行清空,系统进入清空阶段。
此阶段,系统控制尿素泵反转,并执行360s后彻底停机。清空是在点火开关关闭后进行,此时后处理应保证有常电供给,切勿钥匙开关关掉后,立即断开整车电源。
虽然博世2.2尿素泵、博世6.5尿素泵、重汽自主电驱尿素泵都是纯液力尿素系统,但是倒抽清空阶段的实现形式不同的:博世2.2尿素泵是通过反向倒抽阀配合膜片泵实现的倒抽清空,博世6.5尿素泵通过单独配置的倒抽泵实现清空,重汽自主电驱尿素泵是通过尿素泵电机反转实现倒抽清空。
常见失效以及排查
1
建压失败
故障码:P1D22系统建立压力失败
排查思路:
1)确定是否在低温下,若在低温情况下,首先检查加热系统;若解冻没有问题或在常温下,按照下面方法进行排查
2)检查是否有其他的故障,如尿素溶液不足、尿素泵相关故障等。
3)检查尿素泵线束是否接触良好。
4)检查系统中是否有泄漏或堵塞的地方,如尿素管路和尿素滤清器等。
5)使用诊断仪进行功能性测试和部件测试。
2
不烧尿素
排查思路:
1)确定有无故障码,如有优先排查故障码;
2)判断系统能否正常建压;
3)判断部件是否有问题
用检测仪或者尿素泵实验台测试泵以及喷嘴能否正常建压喷射,若不能排查泵以及喷嘴,若能进行下一步排查。
4)检查ECU接收到的排温以及尿素液位信号是否正常;
5)以上均正常,系统在满足喷射条件情况下不喷射尿素,则考虑数据问题。
3
尿素喷嘴外部渗漏尿素
故障现象:
尿素喷嘴外部有尿素溶液渗出,为白色结晶体。
失效原因:
1)尿素泵箱集成控制系统工作正常,尿素喷嘴有尿素溶液冷却;喷嘴O型密封圈失效。
2)尿素泵箱集成控制系统无压力输出,尿素喷嘴无尿素溶液冷却;喷嘴O型密封圈在高温下失效。
4
尿素消耗大
故障现象:
车辆尿素消耗异常高。重汽车辆尿素消耗率大概是燃油的5%-7%。
失效可能原因:
1)DCU程序故障,导致尿素喷嘴常喷。
2)尿素喷嘴因尿素溶液清洁度不好导致喷嘴密封锥面密封失效;产生滴漏、常喷。
3)尿素喷嘴未正确安装导致喷嘴密封锥面密封失效;产生滴漏、常喷。
素材来源:部分素材源于重汽后处理资料。
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