共軌導(dǎo)讀

中國(guó)重汽目前使用的選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)主要有3 種：分別為博世2.2 系統(tǒng)、重汽電驅(qū)SCR 系統(tǒng)和重汽空氣輔助SCR 系統(tǒng)，其中重汽電驅(qū)SCR 系統(tǒng)和重汽空氣輔助SCR 系統(tǒng)為自主研發(fā)。重汽電驅(qū)SCR 系統(tǒng)主要用在中國(guó)重汽D10 系列發(fā)動(dòng)機(jī)、MC 系列發(fā)動(dòng)機(jī)上，今天小軌就和大家分享一下這個(gè)系統(tǒng)。

1 重汽電驅(qū)SCR系統(tǒng)組成

圖1所示為重汽電驅(qū)SCR系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由SCR控制器、傳感器及執(zhí)行器等組成，其中傳感器包括尿素溫度傳感器、尿素液位傳感器、上游排氣溫度傳感器、下游排氣溫度傳感器、氮氧傳感器及尿素壓力傳感器等。執(zhí)行器包括尿素泵、加熱毯及尿素噴嘴等，以下主要介紹一下含尿素泵的尿素泵箱和尿素噴嘴。

圖1 重汽電驅(qū)SCR系統(tǒng)

1.1 尿素泵箱

與舊款尿素泵箱相比，新款尿素泵箱在外形上有了一定的變化，但兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一樣的，都是由尿素泵、尿素壓力傳感器、加熱毯、加熱繼電器及尿素濾清器等部件組成（圖2）。

圖2 新款尿素泵箱上、下端面布局

1.1.1 尿素泵

尿素泵（圖3）為齒輪泵式，它受SCR控制器控制，對(duì)尿素供給量進(jìn)行調(diào)節(jié)。該尿素泵可以正反轉(zhuǎn)。

1.1.2 尿素壓力傳感器

尿素壓力傳感器檢測(cè)尿素壓力管內(nèi)的尿素壓力，并將壓力信號(hào)反饋給SCR控制器，SCR控制器對(duì)尿素的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1.1.3 加熱毯和加熱繼電器

加熱毯和加熱繼電器是尿素加熱系統(tǒng)的組件，其中加熱毯對(duì)尿素泵箱內(nèi)部進(jìn)行加熱，加熱繼電器則負(fù)責(zé)對(duì)尿素管加熱進(jìn)行控制。

1.1.4 尿素濾清器

圖4所示為尿素濾清器，它主要對(duì)尿素溶液的雜質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，以保證SCR系統(tǒng)各零部件尤其是尿素泵和尿素噴嘴的使用壽命。建議每3萬(wàn)km更換。

圖4 尿素濾清器

1.2 尿素噴嘴

在SCR控制器的控制下，尿素泵將尿素箱中的尿素溶液泵入尿素噴嘴（圖5）的進(jìn)液口。SCR控制器根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工況、排氣溫度和環(huán)境狀態(tài)來(lái)精確計(jì)量。精確地控制銜鐵部件的上下運(yùn)動(dòng)，從而控制噴射口的開(kāi)啟與關(guān)閉，完成精確噴射控制。

圖5 尿素噴嘴

2 重汽電驅(qū)SCR系統(tǒng)的工作過(guò)程

重汽電驅(qū)SCR系統(tǒng)的工作過(guò)程包括待機(jī)階段、建壓階段、冷卻階段及清空階段等4個(gè)階段。

（1）待機(jī)階段。將鑰匙開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ON擋，系統(tǒng)開(kāi)始自檢。如果系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到故障，則會(huì)存儲(chǔ)故障代碼，并點(diǎn)亮故障燈。

（2）建壓階段（噴射）。尿素噴嘴依靠尿素溶液來(lái)冷卻，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)著機(jī)后，系統(tǒng)必須建立壓力對(duì)尿素噴嘴進(jìn)行循環(huán)冷卻。系統(tǒng)建立壓力分為兩個(gè)階段，當(dāng)排氣溫度低于250 ℃時(shí)，系統(tǒng)建立的壓力約為220 kPa，用于冷卻尿素噴嘴。當(dāng)排氣溫度達(dá)到250 ℃時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將壓力進(jìn)一步提升至550 kPa，用于冷卻尿素噴嘴及準(zhǔn)備噴射尿素溶液。當(dāng)滿足以下噴射條件后，系統(tǒng)控制尿素噴嘴進(jìn)行噴射。

1）SCR系統(tǒng)無(wú)當(dāng)前故障。

2）系統(tǒng)建壓成功，壓力約為550 kPa。

3）排氣溫度高于250 ℃。

4）尿素箱液位高于10%。

5）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于500 r/min，冷卻液溫度高于70 ℃。

6）滿足氮氧化物算法。

（3）冷卻階段。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后，SCR控制器根據(jù)排氣溫度來(lái)判斷是否執(zhí)行尿素噴嘴冷卻。當(dāng)排氣溫度高于100 ℃，為了防止高溫?fù)p壞尿素噴嘴，此時(shí)SCR控制器會(huì)控制尿素泵繼續(xù)建壓220 kPa，并且維持300 s，這樣就可以保證尿素噴嘴得到充分的冷卻。當(dāng)排氣溫度低于100 ℃時(shí)，將直接進(jìn)入下面的清空階段。

（4）清空階段。斷開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)，當(dāng)排氣溫度低于100 ℃或經(jīng)過(guò)冷卻階段后，為了防止管路結(jié)晶，對(duì)殘余在管路內(nèi)的尿素進(jìn)行清空，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入了清空階段。SCR控制器控制尿素泵反轉(zhuǎn)，執(zhí)行360 s后停機(jī)。清空階段是在鑰匙開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后進(jìn)行的，SCR系統(tǒng)應(yīng)保證有常供電，切勿立即斷開(kāi)整車電源。

3 重汽電驅(qū)SCR系統(tǒng)常見(jiàn)的失效模式及處置

3.1 系統(tǒng)建壓失敗

故障現(xiàn)象系統(tǒng)建壓失敗。

故障的排查思路如下。

（1）確認(rèn)是否在低溫情況下，若在低溫情況下，則應(yīng)先檢查尿素加熱系統(tǒng)。若解凍沒(méi)有問(wèn)題或在常溫情況下，則按照下面的方法進(jìn)行排查。

（2）檢查是否有其他故障，如尿素溶液不足、尿素泵相關(guān)故障等。

（3）檢查尿素泵線路是否連接良好。

（4）檢查是否有尿素溶液泄漏或堵塞的地方，如尿素管路、尿素濾清器等。

（5）使用故障檢測(cè)儀進(jìn)行功能性測(cè)試和部件測(cè)試。

3.2 尿素溶液不消耗

故障現(xiàn)象尿素溶液不消耗。

故障的排查思路如下。

（1）確認(rèn)系統(tǒng)是否存儲(chǔ)有故障代碼，若存儲(chǔ)有故障代碼，則優(yōu)先排查。

（2）判斷系統(tǒng)能否正常建壓。

（3）判斷部件是否有問(wèn)題。用故障檢測(cè)儀或尿素泵試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試尿素泵及尿素噴嘴能否正常建壓和噴射，若不能建壓和噴射，則需要排查尿素泵及尿素噴嘴；若能建壓和噴射，則進(jìn)行下一步排查。

（4）檢查SCR控制器接收到的排氣溫度信號(hào)和尿素液位信號(hào)是否正常。

（5）若以上均正常，系統(tǒng)在滿足噴射條件的情況下不噴射尿素溶液，則考慮系統(tǒng)數(shù)據(jù)問(wèn)題。

3.3 尿素噴嘴外部滲漏尿素

故障現(xiàn)象尿素噴嘴外部有尿素溶液滲出，為白色結(jié)晶體。

推測(cè)可能的故障原因如下。

（1）尿素泵箱工作正常，尿素噴嘴有尿素溶液冷卻，尿素噴嘴O形密封圈失效。

（2）尿素泵箱無(wú)壓力輸出，尿素噴嘴無(wú)尿素溶液冷卻，尿素噴嘴O形密封圈在高溫下失效。

3.4 尿素溶液消耗過(guò)大

故障現(xiàn)象尿素溶液消耗過(guò)大。

推測(cè)可能的故障原因如下。

（1）SCR控制器程序故障，導(dǎo)致尿素噴嘴常噴。

（2）尿素溶液清潔度不好，導(dǎo)致尿素噴嘴密封錐面密封失效，產(chǎn)生滴漏、常噴。

（3）尿素噴嘴未正確安裝，導(dǎo)致尿素噴嘴密封錐面密封失效，產(chǎn)生滴漏、常噴。