柴油机后处理系统常见故障分析与检修Word文档下载推荐.docx
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Withtherapiddevelopmentofeconomyinourcountrysincethereformandopeningtotheoutsideenvironmentispollutedbythecorrespondingatthesametime,inordertoourfuturegenerationsofnationalenvironmentalsafetyalsoongoingpolicyregulation.Airpollutionisoneofthem,fromindustrialandautomobileexhaustgaspollution,soinordertoreduceautomobileharmfulgasemissionscountrymadethethreecountriesoftruckfouremissionsstandards,thecorrespondinghavetruckpost-processingsystem.
Oilmachineprocessingwoodprocessingsystemisusedondieselengineexhaust,forwardofthetruckdieselisfourcountriessanhesystem;
AndthissystemhastwokindsofmethodscorrespondingtothethreeEGR+DPF（ExhaustGasRecirculation+Dieselparticlefilter;
ExhaustGasRecirculation+Dieselparticulatetrap）andthefourSCR（SelectiveCatalyticReductionofSelectiveCatalyticReduction）.
Herearesomepost-processingmethods:
1,SCR,selectivecatalyticreduction（reduction）MainprocessingNOcompounds.
2,DOC:
Dieseloxidationcatalyst（oxidationcatalysts）mainlyusetheHC,COcompounds.
3,POC:
Partialoxidationcatalyst（Partialoxidationcatalystsparticles）ismainlyusedtodealwithPM.
4,DOC,Dieselparticlefilter（Dieselparticulatetrap）ismainlyusedtodealwithPM.
5,EGR,exhaustgasrecirculation（exhaustgasrecirculation）thetechnologytotheintroductionoftheengineexhaustgasinletpipe,decreaseinthegasexhaustgasrecirculationthetechnique,introducestheengineexhaustgasinletpipe,reducingoxygenconcentrationinthegasfromthecylinder,controltheburningspeed,thelowercombustiontemperature,thusreducingthegenerationofNOcompoundsandemissions.
Isthewayofthepostprocessingoftheabove,thepaperwillbeinviewoftheabovemethodsareworkingprinciple,andfortheinterpretationofthethesisfocusesontheureasystem,justasotherunderstand!
Keywords:
selectivereductionoxidationcatalystsdieselparticulatetrapExhaustgasrecirculationsystemofurea
1目录1
柴油车尾气有哪些有害气体1
第一章后处理系统工作原理3
DOC后处理器工作原理3
POC原理3
DPF后处理器工作原理4
EGR工作原理6
第二章SCR工作原理7
两种技术路线的实现原理8
SCR组成8
尿素控制单元9
尿素泵10
尿素喷嘴17
催化消声器18
添蓝罐19
NOX传感器21
催化器前后温度传感器26
加热电磁阀27
尿素管27
28
第三章后处理常见故障检测与维修29
电控发动机国四整车电子网络架构29
后处理单元电气原理介绍29
尿素压力建立失败31
尿素消耗少33
OBD扭矩限制与不可清除代码34
OBD灯亮43
尿素加热不放行43
NOX转化效率低45
闻到一股氨气味46
尿素结晶47
第四章后处理部分零件检测及故障排除48
DCU及尿素泵总成48
尿素泵接口定义及检测方法49
尿素喷嘴52
排气温度传感器（前排温）53
氮氧传感器54
尿素液位及温度传感器55
大气温度传感器56
第五章故障诊断维修58
诊断过滤器58
诊断尿素喷嘴59
诊断尿素泵60
诊断T形接头61
诊断尿素压力传感器62
诊断排气温度传感器63
诊断氮氧传感器64
诊断外部尿素管路64
诊断内部尿素管65
诊断加热电磁阀67
诊断尿素泵总成68
诊断DCU68
CAN通讯问题68
诊断尿素箱总成69
诊断尿素传感器单元70
第六章总结72
致谢73
声明74
参考文献75
1前言
本论文是关于对后处理系统的工作原理以及尿素系统的工作原理与故障分析，后处理是对柴油发动机柴油燃烧后产生的有害或污染气体进行处理。
以减少尾气排放和减少对环境的污染！
对于尿素系统是本论文的重点介绍，而其他的处理属于了解，也许有些读者会问干嘛介绍其他的系统不直接介绍尿素系统。
我想告诉你们的是：
尿素系统的研究是由一代代的后处理系统演变而来，我们要掌握后处理成长过程！
为什么要对柴油车加一个尿素系统呢顺着经济的不断发展环境也遭到了严重的破坏，比如：
臭氧成遭到破坏导致紫外线更多使人类患病；
又如全球二氧化碳真加导致全球变暖使冰川融化一些地方干旱，这些人为的破换导致地球平衡被打破最终受害的使我们自己。
而这些的罪魁祸首就是工业与汽车尾气！
所以国家提出了国四阶段！
就是减少尾气有害气体排放！
随着国四系统的引入必定会给广大汽车售后服务的人员带来这一块的迷茫以及无法维修！
本论文的重点就是对后处理系统的工作原理的介绍以及对常见故障的分析与维修！
本论文将讲解这些后处理系统：
英文名称
中文名称
DOC
柴油氧化催化器
DOC+POC
柴油氧化催化器+部分颗粒氧化催化器
DPF
柴油机颗粒捕捉器
EGR
废气再循环
SCR（重点）
选择性还原
柴油车尾气有哪些有害气体
1.一氧化碳（CO）
由是CO是无色无臭的气体,由燃料的不完全燃烧形成,是一种窒息性的有毒气体,由于CO与血液中有输氧能力的所血红蛋白的亲和力比氧强200倍,所以人体吸入CO之后,
血液的输氧能力大大降低,使心脏、大脑等重要器官严重缺氧，根据吸入CO浓度与时间不同，轻者出现头晕，恶心，头痛等症状，严重时使心血管工作困难，直至死亡。
2.碳氢化合物（HC）
碳氢化合物包括未然和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化物，如苯、醛、酮、烯、多环芳香碳氢化物等200多种复杂成分。
其中甲醛、丙烯醛等对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用，浓度超过25ppm，会引起头晕、呕吐、贫血等症状。
其中，有些多环芳香烃如：
硝基烯、苯丙芘是强致癌物。
3.氮氧化物（NOx）
氮氧化物是燃烧过程中形成的多种氮氧化物,如NO、NO2、N2O3、N2O5等，总
称NOX，在内燃机中主要是NO、约占95%，其次为N02，NO毒性不大，但可被氧化成NO2，NO2是一种综红色强刺激性的有毒气体，NO2吸入人体后，和血红蛋白结合，使血液输氧能力下降，对心脏、肝、肾都有危害。
NO2会使植物枯黄。
4.微粒
主要由碳烟、氧化硫及附着的HC组成。
微粒对人体的危害和微粒的大小有关。
粒愈小，悬浮在空气中的时间愈长，进入人体肺部后停滞在肺部及支气管中的比例越大，对人体呼吸系统危害较大，另外由于它存在孔隙而粘着SO2，HC、NO2等有毒物质和苯丙芘等致癌物质对人体危害更大。
第一章后处理系统工作原理
DOC后处理器工作原理（Dieseloxidationcatalyst柴油氧化催化器）
该技术使用含有贵金属的催化剂使发动机排气中的HC，CO，NO和颗粒表面的可挥发性成份进一步氧化,从而降低HC,CO,PM的量。
DOC可应用于气体发动机处理HC和CO排放物。
DOC可使NO2部分转化成NO，这样的DOC可和POC配合使用，降低颗粒排放；
也可应用于DPF被动再生。
DOC在氧化化HC的同时放出热量，这样的DOC应用于DPF主动再生。
DOC载体:
POC原理:
（Partialoxidationcatalyst部分颗粒氧化催化器）
旁通式颗粒捕捉器，般使用分流结构的载体捕捉颗粒，使用DOC将NO转化成NO2,NO2将POC拦截下的颗粒氧化。
POC捕捉颗粒物的过程POC分解颗粒物的过程
DPF后处理器工作原理（Dieselparticlefilter柴油机颗粒捕捉器）
壁流式颗粒捕捉器，载体为封闭式壁流式结构，高效拦截捕捉颗粒，再生方式分主动再生和被动再生。
主动再生使用DOC将缸内后喷或排气管喷射的柴油氧化，提高排气温度烧掉捕捉下来的颗粒，使载体再生。
被动再生使用DOC将NO转化成NO2，NO2将载体拦截下来的颗粒连续氧化，使载体不会堵塞。
DPF与POC的区别：
DPF载体：
主动再生与被动再生：
被动再生排气温度在220～350℃
主动再生排气温度在>
550℃
被动再生：
主动再生：
EGR工作原理（ExhaustgasRecirculation废气再循环）
该技术将发动机废气引入进气管，降低进入气废气再循环该技术将发动机废气引入进气管，降低进入气从缸的氧气浓度，控制燃烧速度，降低燃烧温度,从而降低NOx的生成和排放。
第二章SCR工作原理（本篇论文重点）
选择性催化还原NOx，该技术将浓度为%的尿素水溶液喷入排气管，分解生NH3，NH3和NOx在SCR催化器内反应生成氮气和水。
SCR催化系统的原理：
还原反应
SCR反应流程示意图：
尿素分解：
NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2
在催化器处的还原反应：
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O
总：
4NH3+5O2→4NO+6H2O
发动机所用添蓝（尿素水溶液）
符合DIN70070标准的标准尿素水溶液，
添蓝的消耗量大概是燃油的3%—5%
两种技术路线的实现原理EGR+DPF技术：
是将发动机排除的废气引入进气管，降低发动机进气的氧气浓度，从而降低缸内燃烧温度，降低NOx排放。
用颗粒捕捉器过滤掉发动机排气中的颗粒物。
SCR技术：
是将添蓝（浓度%的尿素水溶液，纯净度极高，杂质含量标准专门规定）喷入发动机排气管，尿素受热水解成氨气，氨气和NOx在催化器的作用下反应生成无毒的氮气和水。
该技术路线是用改进燃烧的方法，使发动机燃烧更高效更彻底，使颗粒排放降低到法规限值以内，然后用SCR后处理系统处理掉排气中的NOx。
两条技术路线的特点：
（见下表）
序号
项目
EGRPDF（CRT）
SCR
1
燃油喷射系
统
电控喷射最高喷射压力1800bar
电控喷射最高喷射压
力1600Bar
2
发动机强度
需高强度结构，最大气缸压力180bar
最大气缸压力160bar
3
增压系统
需高增压系统补偿EGR造成的功率损失到欧Ⅴ甚至要两级增压
到欧Ⅴ与欧Ⅲ同样的
4
冷却系统
需加大冷却系统散热能力
不需
5
润滑系统
缸套摩擦副需重新设计需用HI-4级润滑油
只需用CF-4级润滑油
6
燃油消耗率
相对SCR油耗高10%左右
相对欧三省油5%左右
7
还原剂
需要尿素水溶液
SCR组成
SCR后处理系统如图下图所示，其中红色线表示发动机水管，用来冷却喷嘴和尿素箱，蓝色线表示尿素管，分别为吸液管、喷射管、回流管。
SCR后处理系统部件包括：
尿素控制单元，作用：
系统控制。
尿素泵，作用：
尿素压力建立，内部有加热器对尿素泵加热。
尿素喷嘴，作用：
尿素喷射。
SCR排气连接管，作用：
喷嘴装在该管上，在管内完成大部分的尿素水解。
尿素箱总成，作用：
尿素溶液存贮，内有循环水路对尿素箱加热。
尿素液力管路，作用：
尿素溶液传输，内部有加热电阻对尿素管加热。
电气连接，作用：
控制、故障诊断。
SCR催化转化器，作用：
NOx催化反应。
NOx传感器，作用：
NOx信号测量，故障诊断。
其他传感器，作用：
信号测量、故障诊断。
SCR后处理系统部件
尿素控制单元（简称：
DCU）
SCR系统工作采用独立的电控单元控制,通过CAN总线和发动机ECU通讯，获取发动机运行状态数据，同时采集SCR系统上的各种传感器的测量数据，根据事先标定好的各种脉谱，适时计算发动机实际工作情况下的添蓝喷射量，从而使发动机排气中的NOx成分被精确还原.
DCU图片
DCU工作过程
尿素泵
功能：
1、计量喷射泵内部集成计量泵、压缩空气电磁阀、加热器、控制器。
2、计量喷射泵作用是将添蓝按照需求量送到喷嘴，然后喷入排气管。
3、外形尺寸270x160x300，重约公斤。
4、工作环境温度：
-40…80℃。
5、电力驱动，直流24V，电能消耗40瓦；
内部加热时稳态为200瓦，瞬间最大能耗300瓦持续30秒
6、压缩空气：
压力范围6~10bar，消耗量20NL/min,
7、添蓝：
添蓝符合DIN70070标准，经过100微米滤芯的过滤。
添蓝入口最大流量25L/h，
添蓝喷射能力0~h。
8、添蓝进口处内置滤清器。
9、由内部控制器控制自动加热化冰。
10、故障自诊断和OBD功能
11、压缩空气电磁阀由内部控制器控制
12、内部控制器和ACU以CAN信号通讯。
尿素泵外观
尿素泵接口
1：
自尿素罐的尿素进口2：
压缩空气进口（内置4bar压力调节器）
3：
至喷油器的混合液出口:
4：
至尿素罐的尿素出口
5：
主电器接口
触针编号
描述
15
总线屏敝
16
蓄电池+
22
车辆局域网CAN通信接口–
23
接地
28
车辆局域网CAN通信接口+
34
钥匙开关启用
35
空气电磁阀启用（自UDS输出12伏DC）
36
空气电磁阀回路
尿素泵内部构造
尿素泵内部构造原理图
泵的四种工作状态
1、停机状态
2、排空状态
3、喷射状态
4、吹扫状态
泵射控制流程
尿素喷嘴：
技术参数：
1、喷嘴的流量范围：
h～6kg/h
2、泵的出口压力范围：
～
3、允许的添蓝温度范围：
－55℃～70℃
4、正常工作的环境温度范围：
－30℃～120℃
5、最大许用海拔高度：
3600米
6、喷嘴线圈电阻：
Ω～Ω
喷嘴在混合器的安装
催化消声器
箱式催化消声器桶式催化消声器
1、箱式催化消声器：
集SCR催化器和发动机排气消声器与一体。
整体材料为不锈钢，
内装SCR催化器芯子和消声管路，表层不锈钢板下部装有绝热材料,
运行过程中表面平均温度200—250℃。
法兰面接口为入口，另一光管接口为出口。
催化器前后都装有温度传感器。
（安装时请辨别催化器进出口温度传感器的位置）
6L国4用箱式催化消声器：
整体重量70Kg，外形尺寸：
560x470x500
整体容量125L。
催化剂容量：
19L
4对催化器载体5,66”dia.x14”long
2、筒式催化消声器
筒式催化消声器：
内装SCR催化器芯子和消声管路，可选装绝热材料.
（安装时请辨别催化器进
出口温度传感器的位置）
6L\6A\6J用桶式催化消声器：
整体重量50Kg，外形尺寸：
￠300x800
整体容量56L。
对催化器载体”dia.x15”long
添蓝罐
添蓝罐用于盛装添蓝，空重3Kg，外形尺550x450x200，容量35L。
整体材料为工程塑料。
顶部装液面高度和温度传感器。
传感器集成化冰加热管路，利用发动机冷却水的热量化冰。
（在冬季当气温长时间低于零下11℃，添蓝将会结冰，电控单元通过
温度传感器可感应到结冰，于是打开发动机冷却液电磁阀，热的冷却
液流经添蓝罐内部的盘管，可使冰块逐渐融化）
出液口内部装有粗虑器，以防大于的大颗粒进入喷射系统。
添蓝罐加注口符合欧洲标准DIN70070，与油箱口不同，可防止加错。
添蓝罐一般和油箱同侧安装，距离油箱稍近，方便加液。
固定方法可
参考油箱,用钢带绑箍固定,钢带下衬胶皮。
添蓝罐和柴油箱不能紧贴安装，因为柴油回油加热相邻添蓝罐中的天蓝，会
引起SCR管路故障。
添蓝罐传感器：
该传感器集成了液面高度、添蓝温度感应和加热化冰功能所有的电器和管路接口都集成在该传感器上。
NOX传感器
安装位置
1、功能介绍：
氮氧化合物传感器总成是一个全智能设备，它由三个部分组成：
传感头、控制模块和连接电缆。
该传感器只能用于测量出口NOX的值。
传感器通过车身总线与控制单元通讯，同时在NOX传感器总成内部也有自诊断系统，传感器监测自身的工作情况并通过车身CAN总线向控制单元汇报是否出现故障。
整个NOX传感器总成是一个零件，任何一个分部件都不能被独立更换。
当接通点火开关时，NOX传感器将加热到100℃。
之后等待ECM发出一个“露点”温度信号（DewPoint）
“露点”温度是指：
在这个温度后排气系统内将不会有能损坏NOX传感器的湿气存在。
目前露点温度被设定为120℃，温度值是参考EGP的出口温度传感器测出的数值。
传感器当接收到ECM发来的露点温度信号后，传感器将自
行加热到一定温度（最大可为800℃）
注意:
此时如果传感器头接触到水将会导致传感器损坏。
加热到工作温度后，传感器才开始正常的测量工作。
传感器将氮氧化物值发送到CAN总线上，发动机ECM通过
这些信息对氮氧化物的排放进行监测。
Pin1–点火开关+20A保险
Pin2–电瓶–
Pin3–CAN–
Pin4–CAN+
Pin5–未使用
（Tips：
CAN+与CAN-针脚间电阻为44kΩ左右）
注意：
NOX传感器ECU接插件面禁止向下
NOX传感器安装要求：
NOX传感器沿X轴方向即气流方向安装角度为正负10度，垂直于轴向平面安装角度为正负80度。
NOX、传感器的
升级会员 