市场上的尿素泵种类有二:以博世为代表的无气式尿素泵,以依米泰克为代表的空气辅助式尿素泵。其中,气体辅助式尿素泵最主要是依米泰克康版、依米泰克玉柴版、康明斯Ecofit尿素泵。前文介绍了依米泰克尿素泵的结构工作原理及维修,本期介绍康明斯Ecofit尿素泵工作原理、尿素泵的结构及维修。
一、工作原理:分为待机阶段、预注阶段、喷射等待阶段、喷射阶段、清空阶段
1.待机阶段:车通电后,尿素泵是不工作的,当发动机启动后,如果环境温度和尿素箱内的温度在-5度以下时,ECU控制继电器,电源给断水电磁阀供24V脉冲供电,发动机冷却液进入到泵内和尿素箱内部,进行解冻加热。
2.预注阶段:当点火开关打开,发动机工作,后处理系统先执行10S清空命令,把尿素泵内部多余的尿素溶液倒流到尿素罐(主要工作前先清空,是为了避免停车后,迅速切断电源后尿素泵未清空带来的影响),然后尿素泵开始预注,当尿素压力达到5.6-6公斤的时候,则完成预注。预注时间一般30s。
3.喷射等待阶段:当完成预注后,空气电磁阀24V脉冲供电打开,气体进入到泵内,进气压力6-12公斤,在车上气压保持在9公斤左右,气体到达泵内后,泵内的气体压力一般在3.6-4公斤;当排温传感器在180以下时,将始终执行这个阶段。
4.喷射阶段:排温传感器达到180度以上后,ECU或者DCU给尿素泵喷射指令,尿素泵开始喷射,喷射阀24V脉冲供电,喷射频率一定,为1HZ(1次/秒);特别是康明斯系列的车,我们在通过烧排温传感器让尿素泵喷射,喷出来的尿素混合物中气体多尿素溶液少,这是很正常的,因为喷射量通过燃烧模型计算出(根据发动机的各种工况,如转速、负荷、温度、喷油量等计算出尾气中的NOx含量,然后根据排气温度、催化剂的转化效率等计算出具体需尿素的量);进而来控制尿素泵的喷射量,单独驱动尿素泵喷射精度合格范围+-5%。在柴油车上尿素泵在喷射状态下会遇见一系问题,下文我们通过案例来分析故障原因。
5.清空阶段:清空时泵内的旁通阀24V脉冲供电先打开,泵内的尿素溶液从进液管倒流到尿素罐,这是尿素箱里面第一次听到尿素回流的声音,几秒后喷射阀打开,空气流经混合腔,一部分气体清空喷射管和喷嘴,另一部分气体通过喷射阀,清空滤芯,从进液口流回到尿素罐,可以把尿素泵内部的尿素溶液清空干净,这是尿素箱里面第二次听到尿素回流的声音。
尿素泵的作用是驱动泵内的电机,喷嘴喷出雾化的尿素溶液,尿素溶液中的NH3(氨气)和NOX(氮氧化物)和尾气中的NO,生成无害气体N2(氨气)和H2O(水)。
二、维修案例分析
1.需要掌握的维修后处理思路:
(1)了解车型,发动机类型,后处理系统类型,尿素泵类型;
(2)向司机了解车辆使用情况;
(3)用解码仪了解整车,看是发动机的问题还是后处理的问题;
(4)如果是后处理的问题,用后处理专业试验台去解决问题;
(5)维修后处理配件和整车测试。
2.按照上述思路进行维修:
(1)一款东风天锦的车匹配康明斯发动机,马力160,只带有ECU,匹配康明斯Ecofit尿素泵;
(2)司机描述不烧尿素,车限扭,后处理故障灯一直闪烁;
(3)用解码仪测试:车报2772后处理出口氮氧化物--数据有效但高于正常工作范围(最低严重级别);4239后处理SCR喷射空气辅助绝对压力--数据有效但高于正常范围。
我们判断出来是后处理的故障;一个故障码显示尿素泵可能问题,另一个故障码显示NO传感器可能有问题;
(4)用后处理专业试验台直接在车上检查尿素泵是否有问题,选择康明斯Ecofit程序检测。
设备故障码处报混合气体压力高故障,看泵外故障码分析:喷嘴堵塞;在车上直接把喷嘴拆下来,观察喷嘴,喷嘴上4个小孔,只有3个小孔喷尿素溶液,另一个孔堵塞,更换新喷嘴后,测试合格。
检查NOx化物传感器,300S后设备显示氧浓度为20.1,氮氧PPM显示7.8,氮氧传感器测试合格;
把尿素泵喷嘴和氮氧传感重新装回到车上,整车测试,限扭故障解决,试车,故障码清除。
三、康明斯Ecofit尿素泵如何保养
保养主要针对于尿素泵可能出现的问题进行维护,是为了消除尿素泵隐患,让尿素泵保持正常工作状态。保养一般按如下步骤进行:
1.检查尿素箱是否有杂质,如果有杂质,把尿素放掉,用清水多次清洗尿素箱,确保尿素箱内部的杂质清洗干净,同时留意透气塞的位置清洗到位,不允许有尿素溶液结晶的现象;
2.进液口通干净的清水,用设备驱动尿素泵,观察设备界面尿素压力上升的速度是否很快?如果压力在15S内可以上升到560KPa,用干净的清水工作10分钟左右就可以,如果在30S左右压力才上升到560KPA,尿素泵内部需要做维护,尿素泵液路就需要做清洗,特别是电机下方的滤网位置,同时尿素滤芯需要更换,检查下旁通阀是不是有问题;
3.进液口通干净的清水,用设备驱动尿素泵,观察设备界面空气压力是否在320-420KPA之间;如果在这个区间则仅仅用清水清洗10分钟就可以,如果压力在320KPA一下,检查空气单向阀和空气电磁阀下方是否有堵塞的现象,清洗并更换油气分离器;如果压力为100KPA,就表明尿素泵有问题,尿素泵需要维修;如果压力在420KPA以上,请检查并清洗喷嘴;清洗完成以后,再做清洗;
4.通常情况下液位温度传感器和尿素泵滤芯车跑3万公里就要更换一次,油气分离器车跑6万公里就要更换一次。