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博世DNOX2.2系統國四尿素后處理系統的典型故障及案例解析<->?

發布者： DTS 發布時間：2016年10月12日

博世DNOX2.2系統國四尿素后處理系統的典型故障及案例解析<->

一尿素箱相關故障

尿素箱主要包括箱體外殼和液位溫度傳感器總成。
傳感器較易出現故障，常見故障為：液位顯示不準確，溫度顯示異常，及故障燈常亮并報出液位溫度傳感器故障等。
引起這類故障的原因主要是：傳感器損壞，傳感器接插件虛接、短路，及相關線束故障。
有時，液位溫度傳感器與主機廠電器參數不匹配也會造成液位、溫度異常，甚至報出傳感器故障。
1、
尿素液位傳感器電壓高于上限（低于下限）——傳感器接插件退針
故障現象：
故障燈、OBD 燈常亮，報出閃碼445（尿素液位傳感器電壓高于上限），儀表中尿素液位的顯示不準確。
故障機理：
此故障一般是由于傳感器線束或接插件開路引起，請檢查傳感器接插件1 號針腳（ECU 針腳K57）是否出現開路、與電源短路的故障。如果不能解決，進一步檢查其他針腳、線束是否有故障。
可能原因：
1）尿素液位傳感器接插件或整車線束大插頭退針；
2）尿素液位線束開路或虛接；
3）K57 與電源短路；
4）尿素液位傳感器損壞。
實際解決方法與步驟：
1）檢查尿素液位傳感器接插件和線束；
2）拔下尿素液位傳感器接插件，檢查是否存在針腳退針造成線束開路；
3）如有，重新固定插針。
2、
尿素液位、溫度顯示異常——傳感器參數與主機廠要求產品不匹配
故障現象：
尿素液位顯示不準確（比如，尿素很少時，儀表顯示尿素100%），尿素溫度與當前環境溫度差別很大，且沒有報出相關傳感器故障。
故障機理：
這種故障一般是由于尿素箱傳感器與主機廠指定的不匹配，或者整車更換過尿素箱使得尿素箱內部的傳感器與原車出廠前的型號不同。傳感器的電器參數不同，導致數據標定不匹配，液位溫度顯示錯誤。
可能原因：
1）司機更換了尿素箱，與原車尿素箱不同；
2）整車廠配套時，自主采購尿素箱，但沒有通知主機廠技術人員重新標定數據；
3）傳感器或相關線束被損壞，導致電器參數變化（這種可能性較小），但沒有報出傳感器相關故障；
實際解決方法與步驟：

1）檢查尿素箱及傳感器，核實與原車尿素箱是否相同；

二尿素泵故障

尿素泵的故障主要有兩個方面，機械故障與電器故障。電器故障一般指12 孔接插件相關的電器件故障，包括尿素泵電機、尿素壓力傳感器、換向閥及尿素泵加熱電阻絲，故障率相對較高；機械故障指尿素泵堵塞、尿素泵內部機械件故障引起的建壓失敗等。總之，與SCR 尿素壓力相關的故障，首先要檢查尿素管路是否接錯、堵塞、泄露，尿素泵是否堵塞等。
1、
尿素換向閥執行高端開路——尿素泵12 孔接插件退針
故障碼：
452：尿素換向閥執行高端開路；
451：尿素泵電機驅動開路。
故障現象：
故障燈、OBD 燈常亮，尿素不消耗。
故障機理：
尿素換向閥在尿素泵12 孔接插件內，由ECU控制，它的作用是：為防止尿素溶液殘留在管路和泵內，每次發動機熄火后，換向閥工作，90 秒內將管路內的尿素溶液倒吸回尿素箱。像這種同時報出多個故障，且在同一個接插件內，接插件出現故障的可能行較大，比如鎖片松動導致退針，或者接插件進水等。
可能原因：
1）接插件松動或退針；
2）接插件進水；
3）相關線束故障。
實際解決方法與步驟：
1）檢查尿素泵接插件；
2）發現接插件內個別針腳退針；
3）將退針的線束修復后，故障消除。
結論：
尿素泵接插件退針，導致換向閥、尿素泵電機的開路故障。
1、
SCR 尿素壓力建立錯誤——尿素泵內部機械故障
故障碼：
441：SCR尿素壓力建立錯誤。
故障現象：
每次跑車幾分鐘到幾十分鐘后，故障燈、OBD 燈常亮，就會報出441（SCR 尿素壓力建立錯誤）的故障，尿素不消耗。
故障機理：
尿素噴射前，尿素泵將尿素建立到9bar 的壓力，通過尿素泵內的壓力傳感器進行檢測。當發動機啟動之后，尿素泵多次嘗試對尿素建壓，如尿素壓力仍達不到9bar，就會報出此故障。此故障的導致原因一般為：尿素量過少、尿素管路接反、吸液管堵塞或漏氣、壓力管泄露等，極少數是因為尿素泵故障。
可能原因：
1）尿素量過少；
2）吸液管接錯、堵塞或漏氣；
3）壓力管泄露；
4）尿素泵堵塞或者尿素泵機械故障。
實際解決方法與步驟：
1）檢查尿素液位是否足量；
2）檢查尿素管路是否接錯、接反；
3）檢查吸液管是否彎折、堵塞；
4）檢查吸液管、壓力管是否存在泄露的痕跡；
5）以上沒有問題后，檢查尿素泵接口是否有明顯堵塞現象；
6）更換尿素泵后，故障消除，尿素正常建壓。
結論：
一般情況下，尿素管路接錯、堵塞、泄露容易引起此故障，但這次的故障是因為尿素泵內部的機械故障，無法正常吸尿素，導致建壓失敗。

三噴嘴故障

噴嘴的結構相對簡單，所以涉及到的故障也比較典型，主要有：
1）噴嘴電磁閥故障：接插件、線束損壞，造成開路、短路等；磁閥線圈燒毀，可以通過測量電阻進行判斷。
2）噴嘴機械故障：由于添加的尿素質量差，或者噴嘴老化，造成尿素噴嘴磨損（往往會造成尿素消耗高）；由于尿素結晶或其他顆粒物質進入，導致噴嘴堵塞；或由于其他原因，造成噴嘴變形、斷裂等。
以上，凡是會影響尿素噴射及排放的故障，都有可能限制發動機扭矩。
1、SCR 尿素噴嘴驅動高端對電源短路——噴嘴針腳線束故障
故障碼：
453/ P2049：SCR 尿素噴嘴驅動高端對電源短路。
故障現象：
故障燈、OBD 燈常亮，并報出453（SCR 尿素噴嘴驅動高端對電源短路）的故障。
故障機理：
尿素噴嘴電磁閥有兩個針腳，K09、K10 對應接插件編號2、1，，K10 指電磁閥的驅動高端，K09 驅動低端。此故障指的就是K10 針腳與電源短路，需檢查K10 接插件及線束。
可能原因：
1）接插件故障，導致K10 電源短路；
2）K10 相關線束故障，導致與外部電源短路。
實際解決方法與步驟：
1）檢查噴嘴接插件，沒有損壞或短路；
2）測量K10 針腳電壓，約24V，超出正常范圍；
3）檢查整車線束大插頭，發現噴嘴 K10 線束與其他帶電線束短路；
4）修復線束后，故障消除。
結論：
整車線束大插頭中的噴嘴線束（K10）與電源短路。
2、尿素消耗量較大——添加劣質尿素，導致噴嘴磨損泄露
故障現象：
尿素消耗量偏高，與燃油消耗比遠大于1/20。沒有他其他相關故障。
故障機理：
如果沒有報故障，能說明后處理系統的線束、電器件等基本正常。可能出現的原因就是：尿素管路泄露、尿素泵泄露、尿素箱泄露等，還有就是尿素噴嘴磨損，導致尿素從噴嘴處泄露。
可能原因：
1）管路及相關電器件出現尿素泄露；
2）噴嘴磨損，導致尿素噴射量增加。
實際解決方法與步驟：
1）檢查尿素箱、尿素泵、尿素管路等是否有尿素泄露的痕跡；
2）如果沒有尿素泄露，就啟動車輛，使車輛保持較高功率運行，使排氣溫度達到尿素泵建壓的最低溫度200℃，檢測尿素泵壓力直到穩定在9bar 左右；
3）發動機不要熄火，保持發動機繼續怠速運行；
4）將尿素噴嘴取出排氣管，觀察噴嘴是否有泄露情況；
5）如果有泄漏，更換新的尿素噴嘴。
結論：

噴嘴磨損嚴重，活塞密閉性差，有泄露尿素的現象。

四 SCR 箱及排氣管故障

SCR 箱內有載體和催化劑，如果發生故障可能會造成排放不達標，限制發動機扭矩等。主要有以下幾類：
催化劑失效：由于SCR 箱被撞擊，或者被其他物質污染覆蓋（比如黑煙中的顆粒），造成催化還原效率降低，最終造成排放不達標，限制發動機扭矩；
SCR 箱堵塞：SCR 箱變形或因其他原因堵塞，造成排氣背壓高，嚴重者會出現冒黑煙、發動機轉速抖動、動力不足等故障，同時排放也會受到影響。
排氣管被腐蝕：由于尿素溶液具有腐蝕性，所以我們要求排氣管使用不銹鋼材料，且內表面光滑，盡可能減少排氣管焊接口。如果排氣管不能滿足以上要求，就有可能造成尿素在排氣管上殘留、腐蝕，造成排氣管損壞。

1、排氣管生銹、腐蝕——排氣管加工和安裝欠佳
故障現象：
排氣管約1 個多月時間就腐蝕壞掉，更換排氣管后仍然如此。
故障機理：
尿素溶液有很強的腐蝕性，所以噴嘴下游排氣管材料必須為不銹鋼，內表面非常光滑，且不允許有焊接痕跡，減少管路接口。如果不符合以上要求，就容易造成尿素殘留，腐蝕排氣管。
可能原因：
1）排氣管材料問題，抗腐蝕性差；
2）排氣管內表面不光滑，造成尿素殘留結晶；
3）排氣管內部有焊接痕跡；
4）排氣管連接口較多。
實際解決方法與步驟：
1）檢查排氣管是否符合加工安裝要求。
2、SCR 箱實際平均轉換效率低于閾值1（閾值2）—— SCR 箱老化和結晶
故障碼：
431/ P0420：SCR實際平均轉換效率低于閾值1，排放超5；
432/ P0420：SCR 實際平均轉換效率低于閾值2，排放超7。
故障現象：
故障燈、OBD 燈常亮，尿素噴射正常，沒有其他相關故障。
故障機理：
這兩個故障是指尾氣中NOx 濃度較大，已經超出了國四法規要求。如不及時修復，就會導致發動機扭矩限制。
可能原因：
1）發動機原始排放劣化，后處理系統上游，從增壓器出來后的尾氣的排放太差；
2）SCR 箱劣化，導致轉換效率低；
3）尿素噴射量誤差大，實際噴射量比設定值少；
4）油品不好。
實際解決方法與步驟：
1）首先檢查、判斷發動機原始排放是否嚴重惡化，比如嚴重冒黑煙等；
2）檢驗油品是否太差；
3）檢查尿素噴嘴是否堵塞、泄露，導致噴射量控制不準；
4）檢查 SCR 箱是否老化或結晶，是否被炭煙覆蓋、堵塞等。
結論：
此故障是因為SCR 箱老化、結晶，導致轉化效率低，從而排放不達標。有時，尿素噴射量過少，明顯低于設定值（比如因為噴嘴故障），也會引起此故障。

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