尿素喷嘴安装在排气管上,将 9bar 压力的尿素溶液根据 ECU 指令定时定量喷射到排气管路中。博士2.2尿素喷嘴有三根管路连接,两根冷却水管用来冷却喷嘴,一根尿素管。尿素喷嘴属故障多发区,会经常出现尿素结晶堵塞和卡住的故障。下图为非气助式喷嘴装车位置。
由于尿素溶液的特性,那也就意味着在冬季温度较低的情况下,尿素溶液很容易出现结晶或上冻的情况,一旦结晶则很容易导致尿素喷射单元堵塞,进而导致SCR后处理系统故障,车辆被限制功率扭矩输出。目前用冷却液加热的SCR后处理系统比较普遍,大家可能都知道尿素箱里面带有水加热系统,而尿素喷嘴水加热同尿素箱水加热,但水冷却又是为了什么呢?主要是排气管温度高,尿素喷嘴长期处在这样的工作环境下不冷却或不喷尿素都很容易导致喷嘴损坏,且冷却为实时冷却,电控尿素喷嘴喷射尿素的开启与关闭需要DCU或ECU控制,但冷却水不受任何阀门或开关控制。
TIPS:博世的喷嘴与依米泰克的有所区别.
下文举例博世2.2喷嘴
尿素喷嘴上的三个管路接口尿素喷嘴的结构图
尿素喷射单元就是我们俗称的尿素喷嘴,其控制主体是一个电磁阀,由DCU控制实现尿素的喷射;周围为冷却水流道,通向膨胀水箱,主要用来冷却电磁阀;上端为尿素进口。所以拆下尿素喷射单元后,其实也断开了两条冷却液水管,而尿素喷射单元的位置一般都比膨胀水箱的位置要低,导致冷却液流失,进而引发冷却液不足报警灯点亮,补充冷却液即可。
主要部件的作用1.液力接口:两个冷却液接头(外径10mm),由发动机冷却液对喷嘴进行冷却。一个尿素液接头(外径8mm),值得一提的是尿素进口接头里面集成了一个小滤网,滤网过滤的直径是40微米;
2.电气接口:一个两针脚的插头与ECU或DCU相连接;
3.尿素喷射阀:执行ECU喷射的指令,喷射阀电阻12欧姆;
4.喷嘴主体和加热护板:喷嘴底部一周有径向120°均布的三个喷孔,进行尿素喷射;
5.密封盘:密封喷嘴和排气管法兰的安装,防止尾气泄露。值得注意的是这个密封盘是铝的,一次使用后就会变形,重复使用有可能会造成密封不严导致反应不佳造成排气管结晶。所以建议各位泵友拆卸喷嘴时要将这个密封盘一同更换。
详细技术参数1.尿素喷射量:
36~7200g/h(9bar压力下);
2.工作频率:1Hz(1秒钟最多只能工作一次);
3.最大加电时间:1秒(喷射频率决定)。
喷嘴的加电方式和喷油器的加电方式类似,也是有提升加电和保持加电两种方式,如下图所示。所以严禁对喷嘴进行长时间加电操作。
喷嘴的连接方式比较简单,就是两个针脚连到电脑版上,电脑版通过类似PWM波方式的电流进行控制喷嘴。连接电脑版的针脚K10和K09针脚如下图:由于喷嘴的特殊控制方式,所以当喷嘴连接后和传统的执行器电压不同,保持线束连接时测量线束电压两根线应该都为7V左右:把喷嘴线束拔掉后两根线的电压分别是K10-24V和K09-0V:
1、 尿素溶液质量不达标
市场上价格低廉的劣质车用尿素溶液中的不溶物和杂质过多会造成喷嘴堵塞损坏。
2、 溶液喷嘴喷射后溶液残余
发动机点火关闭后未清空,喷嘴管路中的尿素残留液会结晶造成管路及喷嘴堵塞。3、 尿素液中断时间长
尿素喷嘴位于排气管中,车辆尾气处理液长期处于高温环境中,而它工作时是通过尿素溶液的循环和发动机冷却水进行冷却,如果得不到尿素溶液的冷却效果,尿素喷嘴也容易出现损坏的情况。4、SCR系统长期不工作
SCR系统长期不工作会导致SCR系统内残留的车用尿素溶液结晶堵塞管道及喷嘴,又因为长期缺乏液体的浸泡使SCR系统各零部件的寿命降低甚至损坏。5、 客观因素
SCR系统中发生复杂的物理和化学反应,车辆尾气处理液小编了解包括尿素溶液的雾化、破碎、蒸发、液滴与排气的能量和动量交换,粒子撞壁过程,液膜形成,Nox的催化还原反应等,而且尿素喷射后形成的雾化场和温度场随发动机运行工况的变化而时刻发生改变,尿素液滴在分解为氨气时,也生成氰酸、缩二脲、三聚氰酸等中间产物,容易形成尿素结晶石等沉积物。沉积物会不断累积,也会造成喷嘴堵塞。 常见故障及维修方法喷嘴是比较简单的部件,常见的故障也相对比较简单,就是一些电路故障、机械故障和喷嘴堵塞的故障。
喷嘴电路故障电路故障一般都会报直接与喷嘴相关故障码,喷嘴变形、断裂等机械故障电路问题,且MIL灯会立即点亮,后处理系统不工作,尿素不消耗,发动机限扭等。常见的故障码如下:
P2047(SCR尿素喷嘴驱动高端短路)
P2048(SCR尿素喷嘴驱动对地短路)
P2049(SCR尿素喷嘴驱动高端对电源短路或开路)
这时需要着重去排查线路:
①排查喷嘴端两根线束到电脑版端K10和K09的线束或接插件是否存在开路,短路
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②检查两根线束是电压是否正常
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③检查线束有无虚接和退针的针脚,K10与K09有没有接反
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④检查喷嘴电阻值是否正常,确定喷嘴的好坏
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⑤检查喷嘴电磁阀线圈是否烧毁,可以通过测量电阻进行判断
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⑥检查ECU端的相应针脚端有没有针脚歪斜或断的情况
其实如果想看喷嘴是否喷射是很简单的,直接把喷嘴拆下来,一方面可以听喷嘴的声音,打开时会有明显的滴答声,还可以直接观察喷嘴是否喷射。如果不想把喷嘴拆下来,可以使用跳线盒或者Y型线,把示灯并联在喷嘴上,类似喷油器的排查方法,观察示灯是否闪烁。这个方法也可以用来判断喷孔是否堵塞。
喷嘴堵塞故障喷孔堵塞的情况分为两种,区分方法主要是看堵塞喷孔的颗粒类型:
可溶于水的颗粒物
一般是由于倒抽不干净,尿素残留在喷孔处,尿素本身结晶导致的。因为尿素的结晶很容易溶于水,所以如果是这种情况,使用温水浸泡喷嘴的喷孔部位一段时间,大多数情况下都能够解决。
不溶于水的颗粒物
通常是由于尿素里面的杂质残留在喷孔处,或者尿素的结晶经过高温后变质形成不溶于水的颗粒。如果是这种情况就很难处理了,浸泡是没有用的。所以只能靠外部设备测试功能,使用诊断仪或测试台架将喷嘴频繁的开启和关闭,如果运气好能将堵塞的颗粒物震碎那就能冲开,如果运气不好就只能更换新的喷嘴了。这种情况下,使用超声波清洗机清洗,可能会有所奇效。
那怎么来判断喷嘴是否是堵了或者常喷了呢?这里就可以使用上面示灯的方法。只有当示灯亮起时,才证明电脑版对喷嘴有加电,喷嘴才会喷射,而且是从三个喷孔均匀的喷射。如果示灯点亮,但是喷嘴不喷或者某个喷孔不喷,都是不正常的。用这种简单的方法就可以判断出喷嘴的好坏了。
大多数情况,2 次测试内喷嘴结晶会被冲开。如果冲不开,只有采用人工清洗,清洗方法如下:
除去喷嘴头部的尿素结晶块,用热水或温水(温度高处理会快一些)浸泡或直接冲洗(直接冲洗效果差)喷嘴头部,喷嘴结晶处理后,如果存在密封问题,应按要求更换喷嘴密封垫片。
喷嘴故障一
故障现象:
故障灯、OBD 灯常亮,尿素喷嘴,并报出P2049(SCR 尿素喷嘴驱动高端对电源短路-喷嘴针脚线束故障)的故障。
故障原因:
尿素喷嘴电磁阀有两个针脚,K09、K10 对应接插件编号2、1,K10 指电磁阀的驱动高端,K09 驱动低端。此故障指的就是K10 针脚与电源短路,需检查K10 接插件及线束。
故障原因预估:
1)接插件故障,导致K10 电源短路;
2)K10 相关线束故障,导致与外部电源短路。
维修方法:
1)检查喷嘴接插件,没有损坏或短路;
2)测量K10 针脚电压约24V,超出正常范围;
3)检查整车线束大插头,发现喷嘴 K10 线束与其他带电线束短路;
4)修复线束后故障消除。总结原因是整车线束大插头中的喷嘴线束(K10)与电源短路。
喷嘴故障二
故障现象:
尿素消耗量偏高,与燃油消耗比远大于1/20。没有他其他相关故障。
故障原因:
如果没有报故障,能说明后处理系统的线束、电器件等基本正常。可能出现的原因就是:尿素管路泄露、尿素泵泄露、尿素箱泄露等,还有就是尿素喷嘴磨损,导致尿素从喷嘴处泄露。
故障预估原因:
1)管路及相关电器件出现尿素泄露;
2)喷嘴磨损,导致尿素喷射量增加。
维修方法:
1)检查尿素箱、尿素泵、尿素管路等是否有尿素泄露的痕迹;
2)如果没有尿素泄露,就启动车辆,使车辆保持较高功率运行,使排气温度达到尿素泵建压的最低温度180℃,检测尿素泵压力直到稳定在9bar 左右;
3)发动机不要熄火,保持发动机继续怠速运行;
4)将尿素喷嘴取出排气管,观察喷嘴是否有泄露情况;
5)如果有泄漏,更换新的尿素喷嘴。总结原因是喷嘴磨损严重,活塞密闭性差,有泄露尿素的现象。
喷嘴故障三
故障现象:
尿素不消耗或建压不成功
故障原因:
喷嘴经常会出现尿素结晶,会导致尿素不喷射,建压不成功
喷嘴故障四
故障现象:
喷嘴冻裂或损坏
故障原因:
冷却液接口,未延伸到喷嘴底端,尿素长时间不喷会导致喷嘴损坏,倒抽不完全尿素结晶会导致喷嘴冻裂
喷嘴故障五
故障现象:
尿素喷嘴座基处均匀结晶,中间喷孔未被堵塞,能够通气
故障原因:
尿素喷嘴基座处有局部涡流,造成一层薄薄的尿素结晶层
维修方法
属于排气管路设计或喷嘴安装不合理故障,不影响排放就不需要处理
除了要掌握正确清洗尿素喷嘴的方法外,还要切记不能使用劣质尿素溶液,因为当尿素溶液纯度不够,有颗粒物、重金属离子,矿物质等杂质存在的时候,就会造成喷嘴堵塞故障,给车主带来不必要的经济损失,途帮建议,优质尿素与正确的后处理保养完美结合才能达到安心又省钱的理想效果!