1.1、系统工作原理
SCR 系统的作用是降低柴油发动机排气中的氮氧化物(NOx). 系统采用尿素水溶液(质
量浓度为 32.5%)作为还原剂。喷射到排气管中的尿素(NH2) 2CO 首先会分解为氨气(NH3)和二
氧化碳(CO2)，在选择性催化剂的作用下氨气会与 NOx 反应生成氮气(N2)和水(H2O)，从而将
废气中的 NOx 还原成无害的氮气(N2)。
(NH2) 2CO + H2O → CO2+ 2NH3
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O
2NO2 + 2NO + 4NH3→ 4N2 + 6H2O
SCR 系统的工作过程是：当车辆的钥匙开关打到 ON 档时，发动机启动，DCU 开始上电工
作，同时尿素供给单元中的尿素泵开始从尿素箱中抽取尿素水溶液，系统待机状态下压力为
2.2bar。当排气温度达到 250 ℃时，尿素喷射器才会开始向排气管中喷射尿素水溶液，此
时系统压力为 5.5bar。尿素水溶液的喷射量由 DCU 根据柴油发动机的工况，催化剂的温度
和环境状态来精确计量。尿素水溶液被喷射到排气管中，与发动机尾气进行均匀混合并在消
音器的载体上进行化学反应，从而净化排气。当发动机停机时，如排气温度不到 100℃，尿
素泵反转，运行 360 秒，将尿素管中的尿素全部倒抽回尿素箱；如排气温度超过 100℃，尿
素泵正转，维持系统压力 2.2bar，运行 300 秒后，尿素泵反转，进入倒抽过程，倒抽时间
360 秒。
从发动机台架试验的结果来看，自制 SCR 后处理系统尿素消耗量（kg）与发动机油耗（kg）
比值约为 5%~7%。
1.2、系统部件组成
由于液体尿素在-11℃以下会结晶，因此行驶在寒区的车辆需要加热装置除霜解冻。需
要加热的部分分别是尿素箱、尿素管和尿素泵进行加热，其中尿素泵、尿素管采用电加热，
尿素箱采用发动机冷却液加热。目前加热系统为选配，两套系统的零件组成和差异见下表。
表 1-1 SCR 系统零件组成
非加热系统 加热系统（选配）
尿素泵箱集成控制系统（含 DCU） 尿素泵箱集成控制系统（含 DCU）
尿素喷嘴 尿素喷嘴
排温传感器 排温传感器
氮氧传感器 氮氧传感器
尿素箱 尿素箱
消声器 消声器
非加热尿素液位温度传感器 带加热尿素液位温度传感器
非加热尿素管（3 根） 电加热尿素管（3 根）
非加热线束 带加热线束
加热冷却水阀及冷却水管
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1.2.1、尿素泵箱集成控制系统
尿素泵箱集成控制系统包括：DCU控制器、尿素泵、尿素压力传感器、加热毯、滤清
器等部件。将尿素箱中的车用尿素溶液经过尿素泵加压输送到尿素喷嘴，然后尿素嘴将尿素
溶液喷入排气管中。
下图给出了尿素泵箱集成控制系统接口流入，流出的方向。图中，吸液口将尿素溶液从
尿素箱吸入尿素泵。出液口连接尿素喷嘴，将加压的尿素溶液输送至尿素喷嘴。
4 常见故障现象4.1 喷嘴堵塞故障现象：尿素不喷射、诊断仪报压力高等
故障原因：喷嘴堵塞后，尿素和空气无法喷出，集聚在管内，造成压力升高。
排查措施：
1）可以用尿素泵实验台或者诊断仪驱动尿素泵工作，看显示的尿素压力是多少，如果大于3bar，基本可以确认是喷嘴或者喷射管路有堵塞；
2）喷嘴如果是尿素结晶堵塞，很容易溶于水化开，可以把喷嘴拆下放在温水中浸泡；
3）喷射管如结晶堵塞，也可以同样的方法处理，温水浸泡然后空气吹通；
4）如上述不行，可判断为喷嘴颗粒堵塞，更换新喷嘴。
故障现象：司机反馈不烧尿素
故障原因：有故障或者条件不满足
排查措施：
1）确认是否有SCR系统当前故障，如有优先排查故障；
2）用尿素泵实验台或者诊断仪驱动尿素泵工作，看看能否正常工作，如能表示SCR系统的液力部件以及气路部件正常，如不能则排查气路以及液力部件。
3）跟车试车，记录尿素消耗量，看看是否消耗。观察试车中排温是多少，排温低不烧尿素是正常现象；
4）确认排温传感器反馈的温度与实际温度是否一致，如不一致更换传感器；
5）DCU数据不符合，刷写DCU数据或者更换DCU。
4.3 尿素消耗过多故障现象：司机反馈尿素消耗过多
故障原因：主观感受或者客观现象
排查措施：
1）尿素消耗和燃油消耗相关，一般国四的车子尿素消耗量是燃油消耗量的3%～5%，国五的车子尿素消耗量是燃油消耗量的5%～8%；
2）确认车辆的行驶工况，如果经常跑高速，尿素消耗量大；
3）检查外部是否有泄露；
4）电磁阀总成异常，做进排气测试；
5）DCU数据不匹配，刷写DCU数据或者更换DCU。
4.4 氮氧传感器故障1）检查NOx传感器接插件是否牢固，如自身损坏传感器接插件是否牢固，请更换传感器。
2）钥匙门置于OFF档，拔掉NOx传感器接插件，将NOx传感器控制器端进行拆卸。拆卸后对连接器针脚进行目测，如传感器针脚弯曲或传感器端接插件内部有进水痕迹，如下图所示，则更换传感器。并且检查传感器对配线束连接器密封性，如果外观明显密封不良，如防雨塞安装不到位或缺失密封圈严重变形或缺失，则需要更换对线束连接器进行替换。
3）钥匙门置于ON档位，无需起动发动机，用万用表测量传感器对配线束端引脚e和引脚d之间的电压，目标值为16V～36V，如不在范围内，请检查传感器供电线路以及电瓶电压。
4）钥匙门置于OFF档，测量NOx传感器对配线束端引脚b、引脚c之间的电阻，目标值为60Ω左右，如有异常则可判定传感器对配端线束故障。
5）钥匙门置于OFF档，测量NOx传感器对配线束端引脚b、引脚c分别到引脚d之间的电阻，阻值均大于1兆欧姆，如有异常则可判定传感器对配端线束故障。
6）测量传感器对配线束端引脚b/c与发动机ECU整车端是否连通，如没有连通，则可判定传感器对配端线束故障。
7）测量NOx传感器对配线束端引脚b、引脚c分别到引脚e之间的电阻，阻值均大于1兆欧姆，如有异常则可判定传感器对配端线束故障。
8）测量传感器端引脚3和引脚4之间的电阻，目标值为26.1千欧姆到29.4千欧姆，如果不在范围内，则可判定为传感器自身故障引起的通讯异常，此时请更换传感器。
9）测量传感器端引脚1～4分别到传感器控制器金属外壳和探头的电阻，目标值为大于10MΩ，如8个电阻中有小于10MΩ的，则可以判定为传感器自身故障引起通讯异常，此时请更换传感器。
