玉柴国五处理认识与故障排除玉柴国五处理认识与故障排除

 

    为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》，严格控制机动车污染，全面实施《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国五阶段）》（GB18352.5-2013）和《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）》（GB17691-2005）中第五阶段排放标准（以下简称国五标准）要求，经国务院同意，现就有关事宜公告如下

一、根据油品升级进程，分区域实施机动车国五标准

（一）东部11省市（北京市、天津市、河北省、辽宁省、上海市、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广东省和海南省）自2016年4月1日起，所有进口、销售和注册登记的轻型汽油车、轻型柴油客车、重型柴油车（仅公交、环卫、邮政用途），须符合国五标准要求。

（二）全国自2017年1月1日起，所有制造、进口、销售和注册登记的轻型汽油车、重型柴油车（客车和公交、环卫、邮政用途），须符合国五标准要求。

（三）全国自2017年7月1日起，所有制造、进口、销售和注册登记的重型柴油车，须符合国五标准要求。

（四）全国自2018年1月1日起，所有制造、进口、销售和注册登记的轻型柴油车，须符合国五标准要求。

二、汽车生产、进口企业作为环保生产一致性管理的责任主体，应按新修订的《大气污染防治法》和有关规定，向社会公布其生产、进口机动车车型的排放检验信息和污染控制技术信息，检验合格方可出厂销售，确保实际生产、销售的车辆达到排放标准要求。

三、环境保护部会同有关部门依法开展机动车环保达标监督检查，对新生产、销售不符合排放标准要求车辆的，严格依法处罚；并积极配合有关部门加强车用燃油管理，推动油品升级，确保燃油质量。

柴油机排气污染物组成及危害

一：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血红蛋白的亲和力比氧强200倍,所以人体吸入CO之后, 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。

二：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

三：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、NO 2 、N 2 O 3 、N 2 O 5 等，总称NO X ，在内燃机中主要是NO、约占95%，其次为N0 2， NO毒性不大，但可被氧化成NO 2 ，NO 2 是一种综红色强刺激性的有毒气体， NO 2吸入人体后，和血红蛋白结合，使血液输氧能力下降，肝对心脏、肝、肾都有危害。 NO 2 会使植物枯黄。

四：微粒主要由碳烟

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。微粒愈小，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SO 2 ，HC、NO 2 等有毒物质和苯丙芘等致癌物质对人体危害更大。

确保国五实施 三方面齐入手

1：提升燃油品质包括降低柴油中的硫含量、胶质含量，控制多环芳烃含量、十六烷值，提高润滑性能、添加剂的使用等，来降低颗粒等的排放。

2：柴油机机内净化机内净化技术包括电控高压燃油喷射技术、增压中冷技术、废气再循环（EGR）技术、多气门技术、可变涡流进气道技术、可变压缩比技术、均质混合压燃技术（HCCI）以及优化燃烧室结构和参数的相关技术等，可以减少NOx和PM等的产生。现在我国从国四发动机就开始采用的电喷技术。

  3：在柴油尾气净化上，尾气温度低造成NOx处理难，PM净化难以及DPF和催化剂硫酸盐堵塞问题。还原HC和CO偏少，既不利于NOx的净化，也不利于尾气温度的提高，净化还原NOx还需添加其他的还原剂。

实际上，在国五时间表未正式出台之前，各发动机企业就“兵马未动粮草先行”，积极着手国五技术储备与产品研发。相比国四阶段，国五阶段的技术有一定继承性，也更加成熟。针对国五发动机，各企业的技术路线也比较一致。采用博士共轨加SCR（选择性催化还原技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理）技术路线。

SCR系统的构成

SCR系统的作用是去除柴油发动机排气中的NO。系统采用尿素作还原剂又名添蓝在选择性催化剂的还原作用下NO被还原成氮气和水。SCR系统包括：尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、DCU、NOx传感器、催化器以及温度和排气传感器等。

 共轨柴油发动机的催化消声器可以是箱式或桶式，内部装有SCR催化器和消声器管路，表层的不锈钢板下的隔热材料，保证使用过程中的边面温度不会过高。

 尿素溶液储存罐用于储存尿素溶液，集成有液面高度和温度传感器。其内部装有化冰热交换装置，利用柴油机冷却水的热量进行化冰。出液口内部装有粗滤器，以防大于0.1mm的大颗粒进入喷射系统。

计量喷射泵，泵的作用是以一定的压力输送尿素溶液。

DCU控制器的作用是通过CAN总线与柴油机ECU通讯，获取柴油机运行状态信息和SCR系统上的各种传感器的数值，根据事先标定好的各种脉谱，适时计算柴油机实际工作情况下SCR系统的尿素喷射量，从而使柴油发动机排气中的NO成分被精确还原。由于泵的吸力和自动排空能力有限,所以用压缩空气作为辅助动力。

尿素喷嘴的作用是按照控制器的指令来进行尿素溶液的喷射。喷嘴的主体由不锈钢材料制成，安装在排气管上。

冷却液电磁阀是为系统化冰服务的，当电控单元通过尿素温度传感器感应到尿素温度较低，可能会出现结冰的情况，那么控制器将打开加热水电磁阀。热的柴油机冷却液就会顺着管道流向储存罐和泵内置的热交换器，这些地方的冰就会迅速融化。

 

            SCR系统的工作原理

   在SCR系统中发生的复杂的物理和化学反应包括：尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NO，在催化剂表面与NH3发生的催化表面化学反应。其主要化学方程式如下：

 NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

 4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O

 2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O

                  故障处理

一：添蓝或空气流量低故障

发生的阶段及触发过程：计量泵在预注/排空阶段，30秒后不能完成预注/排空，连续20个循环后，计量泵报添蓝或空气流量低故障。故障出现的机理：

①尿素泵不能吸液。

②压缩空气不能进入尿素泵。

首先排除计量喷射泵之外的故障

1、检查计量喷射泵进液管路是否有漏尿素、堵塞、打折（通压缩空气，目测）。

2、检查添蓝罐内部滤网是否堵塞。

3、检查添蓝罐通气阀或通气管是否堵塞。

4、检查整车能否正常供气（一般车辆在下长坡刹车时，压缩空气消耗较大，导致供给计量喷射泵的空气不足）。

5、检查计量喷射泵进液接头是否堵塞（拆下进液接头，往进口吹气，感觉阻力明显则存在堵塞；）。

6、检查计量喷射泵空气管路是否有漏气、堵塞、打折（目测、手感、肥皂水测试。

7、检查压缩空气滤清器是否失效，是否存在泄漏。

二：计量泵回液管堵塞

检查计量喷射泵自身的故障

1、检查计量喷射泵回液接头是否堵塞（通过注射器往进液接头注入纯净水，检测回液接头是否有水流出）。

2、检查计量喷射泵能否正常排空、喷射（断开回液管与泵，用诊断仪控制泵排空，控制泵喷射）。

完成上述操作之后，还是无法解决故障，则可以判断内部杂质堵塞，者压力开关损坏，进行新泵更换。同时检查尿素管路以及添蓝罐及其滤网。

三：空气电磁阀故障

此类故障发生几率也不小，检查方法比较简单

1、检查主电器接口与空气电磁阀之间的线速连接是否存在问题。

2、检查空气电磁阀接插件的电阻值，为零或者无穷大，则电磁阀损坏，更换计量喷射泵。

3、若检查电磁阀阻值正常（威孚泵阻值45—49欧，大陆泵阻值12欧），则检查外部线束。

四：计量泵驱动单元故障

故障原因

1、喷射状态下，喷射路（管路、喷嘴）堵塞导致尿素泵内压力升高，电机无法运转。

2、运输过程中，尿素泵摔落或者剧烈震动，导致内部传感器故障。

故障排除：

1、检查喷嘴是否堵塞（注入纯净水检查，看4个喷孔是否有水流出）。

2、检查计量喷射泵喷射管是否堵塞或打折（通压缩空气，目测）。

3、检查计量喷射泵喷射接头是否堵塞（通过注射器往空气接头注入纯净水，检测喷射接头是否有水流出）。

完成上述步骤之后，故障无法排除，则更换新泵。

注意尿素管的清洁管路质量，使用玉柴推荐的尿素品牌。（大品牌，生产销售渠道正规）

五：计量泵EEPROM故障（计量泵内部电路故障）

偶发性电磁故障。处理方式简单：

1、将计量喷射泵完全断电后上电以重新初始化。

2、如果故障继续存在，更换计量喷射泵。

六：排放超1、2级限值

1、检检查喷嘴是否堵塞（注入纯净水检查，看4个喷孔是否有水流出）；排放超限是一个综合性故障，此处仅仅进行计量喷射泵相关的检查。

2、检查计量喷射泵喷射管是否堵塞或打折（通压缩空气，目测）。

3、检查计量喷射泵空气通道是否堵塞（通过注射器往空气接头注入纯净水，检测喷射接头是否有水流出）；清洗喷射管路和空气管路之后，再进行计量喷射泵精度检查。

确认计量喷射泵工作正常之后，在进行其他相关的检查，如确定尿素品质、催化器转化效率是否下降、发动机和后处理数据是否准确。

七：DCU和泵通讯故障

通讯故障涉及到两个零件和连接两零件的线束

1、检查计量喷射泵与DCU组件之间的线速连接是否存在问题。

2、检查DCU是否存在质量问题（互换一个良好的DCU组件安装上，进行排查）。

3、检查DCU与计量喷射泵不匹配（是否误装了康明斯、潍柴等其他柴油机的计量喷射泵）。

4、检查计量喷射泵各个电器接口的针脚是否断裂、弯曲等故障。

5、检查计量泵是否上电。

6、检查Nox传感器是否存在can线故障。

7、检查can线路其他can设备，进行拔插测试。

总结：

随着大气环境污染的加剧,雾霾被提出的频率越来越高,机动车尾气排放是最重要的大气污染源之一,我国重型车分类的排放控制也日趋严格,而目前绝大多数重型车依然是采用燃烧碳氢燃料的重型柴油发动机作为其动力源, 借助发动机改造和提高柴油品质已很难满足现行柴油机排放标准。发动机机改进技术受到PM和NOx控制之间存在所谓trade-off效应的制约；柴油的品质提高一方面受到石油冶炼技术的制约，另一方面并不彻底解决PM和NOx控制问题。所以排气后处理是满足日益严格的排放要求的必然选择。,而且需要主动减少发动机尾气的排放污染物,具有重要的意义。本文首先提出严格控制机动车污染，全面实施国五排放标准的背景和意义,阐述了发动机排放污染物的主要成分及危害，接着介绍了玉柴国五后处理的主要系统结构和控制策略。最后针对SCR排放后处理系统故障及处理提出自己的观点和看法。最后希望通过本文阅读可以帮助从事汽车维修师傅，同时也为保护环境奉献一份力量。

 

 

 

 

 

 玉柴国五处理认识