中国重汽第三代国五空气辅助SCR后处理系统是由中国重汽完全自主研发的一套泵箱集成式尿素喷射系统。
系统组成
此系统采用的是压缩空气辅助进行喷射，计量喷射泵内置控制装置，可控制内部计量阀和尿素泵及压缩空气电磁阀按照既定的程序工作。压缩空气的作用主要是使尿素经喷嘴后尽可能的雾化，接下来小哥将为大家详细介绍尿素泵内部结构及系统工作原理。
01、系统电气控制原理图
DCU 通过 CAN 总线与发动机 ECU 通讯，获得发动机的运行参数（发动机转速、喷油量等），再加上排温传感器的信号，计算出尿素喷射量，然后控制计量喷射单元喷射适量的尿素到排气管中。
通过DCU检测和控制实现以下动作：
1、压缩空气经减压稳压阀将压力降低并稳定0.25MPa
2、隔膜泵抽取尿素溶液，计量阀计量尿素流量，并在喷嘴端通过气辅进行喷射；
3、发动机停止工作后，反吹/清空各管路内残余尿素
02、系统气液流向原理图
尿素泵箱集成式系统，隔膜泵将尿素溶液从尿素箱中抽出，通过滤芯通过喷射计量阀将尿素溶液喷入混合腔与压缩空气进行混合，其作用主要是将尿素溶液尽可能的雾化处理，按照需求量输送到尿素喷嘴，然后喷入排气管中。
03、尿素泵总成及内部结构
尿素泵箱集成式系统分为加热式和非加热式两种， 其中，加热式系统和非加热系统从外观很可以清晰辨认：加热式系统带有螺旋式冷却水通道，液位温度传感器集成与尿素泵上安装。
1、尿素泵外部接口定义
2、尿素泵电气接口定义
加热式尿素泵电气接口
非加热式尿素泵电气接口
3、尿素泵内部结构介绍
尿素泵内部主要功能部件： 隔膜泵(尿素溶液泵) 尿素压力传感器(蓄压腔+混合腔、)、减压稳压电磁阀、泄压电磁阀、回吹电磁阀、计量阀、尿素滤芯、尿素液位温度传感器、继电器、冷却水电磁阀等。
有加热和非加热两种系统：非加热尿素泵箱内无继电器和冷却水阀。
加热式尿素泵内部结构
非加热式尿素泵内部结构
a、稳压阀介绍
工作原理：由电磁线圈和磁芯组成，通过线圈的上电控制磁芯的吸合，控制通断，压缩空气经减压稳压阀将压力降低并稳定在0.25MPa。
稳压阀电阻值约为：173Ω左右。
b、隔膜泵介绍
工作原理：步进电机是一种感应电机，将直流电变成分时供电的多相时时序控制电流，从而达到调速的目的，当系统接收到DCU发来的建压命令后，隔膜泵开始工作，将尿素溶液从尿素箱内抽出，并稳定蓄压腔内压力保持在3bar。
c、泄压阀介绍
工作原理：由电磁线圈和磁芯组成，通过线圈的上电控制磁芯的吸合，控制通断，压缩空气经减压稳压阀将压力降低并稳定在0.25MPa。
电阻值约为：173Ω左右。
d、尿素模块介绍
工作原理：导流尿素泵内尿素溶液流向。
e、混合腔尿素压力传感器介绍
工作原理：用于检测混合腔内压力值，并反馈给DCU进行压力控制，共三根线，1号针脚为供电线，2号针脚为信号线，3号针脚为接地线。
e、回吹阀介绍
作原理：由电磁线圈和磁芯组成，通过线圈的上电控制磁芯的吸合，控制通断，系统排空阶段空气换向作用。
电阻值约为：173Ω左右。
f、计量阀、蓄压腔尿素压力传感器介绍
计量阀作用：计量喷射阀受DCU控制，起到控制尿素的喷射作用，将尿素溶液喷入混合腔内进行气液混合。
计量阀线圈电阻：46±2.3Ω
蓄压腔尿素压力传感器作用：用于检测蓄压腔内尿素压力值，并反馈给DCU进行压力控制，共三根线，1号针脚为供电线，2号针脚为信号线，3号针脚为接地线。
g、冷却水阀及加热继电器介绍
作用：DCU接收到尿素温度信号，环境温度信号，控制加热继电器开闭，从而控制冷却水电磁阀进行尿素箱加热。
继电器电阻值：约为330Ω左右。
冷却液电磁阀电阻值：约为46Ω左右。
h、过滤器芯介绍
过滤器芯的拆装：
扭出滤网盖拔出滤芯；注意保护滤网保持密封圈密和封配合面通道清洁；
04、系统其他部件介绍
a、DCU控制模块介绍
主要功能是采集各传感器的信号并根据 CAN 总线上的发动机工况信息和各传感器信号控制尿素的喷射时刻和喷射量，控制策略的合理与否直接影响到 NOx 转化率的高低与氨气泄漏的水平。还可以对整个系统进行实时地诊断，对系统出现的不同状态做出及时反应，实现车载诊断（OBD）功能（DCU接线及接口定义原理图请点击链接查看）。
b、尿素喷射单元介绍
尿素喷射单元将所需的尿素量喷入排气管中，用于NOx的催化还原。该过程由 ECU控制。
重要技术参数:
·工作温度:极限耐高温800℃
·喷射孔直径1mm
·抗变形度：禁止掰弯气路和液路不锈钢管。
05、系统工作原理
重汽第三代国五气助式SCR后处理系统工作流程：待机—快速排空—建压阶段—喷射状态—排空阶段。
a、初始化待机阶段
打开点火开关，系统开始进行自检，如果检测到系统异常会报故障，并且点亮MIL灯进行提示。
b、快速排空阶段
自检完成后系统进入快速排空阶段，同时回吹阀、计量阀、泄压阀打开，快速排空系统内部及管路中的尿素溶液，持续大约十几秒，完成后关闭各个阀门。
进入快速排空条件：
快速排空阶段空气流向：
1、压缩空气经稳压阀进入尿素喷嘴空气管路；
2、压缩空气经过回吹阀进入混合腔及尿素喷嘴尿素管路；
3、打开泄压阀及计量阀，压缩空气进入计量阀及泄压阀吹回尿素箱。
反吹状态下尿素及气体流向
此阶段系统对储压腔压力传感器进行故障诊断检测：
检测方法：打开泄压阀5S后，读取储压腔压力传感器压力值，正常此值应小于6bar，如有异常将会报错，P204B故障：尿素压力传感器信号不可信。
此阶段系统对稳压阀进行故障诊断检测：
检测方法：先打开泄压阀和计量阀5秒钟，再关闭，再次打开稳压阀和回吹阀，读取混合腔内压力值，若在2.5-4.8bar之外，系统则会报出P1D26：混合腔压力异常故障。
c、建压阶段
当系统接收到DCU发送过来的建压命令后，隔膜泵开始工作，系统将蓄压腔的压力提升并保持在3bar，如建压成功，则等待排温信号，排温达到后进入喷射阶段。
整个建压阶段大约持续25S左右，建压过程中尿素喷射单元会持续喷气进行喷射单元冷却作用，如果第一次建压不成功，则DCU会发出再次建压命令，重复三次建压不成功，系统将会报错P1D22故障：尿素泵建压失败。
泵尿素状态下尿素及气体流向
建压条件：
1、系统非停机状态；
2、尿素箱非空状态；
3、尿素液位非低状态；
4、稳压阀诊断正常状态。
d、喷射阶段
喷射阶段分为准备喷射-冲刷喷射-计量喷射三个阶段。
建压成功后，隔膜泵进入待机状态此时进入准备喷射控制阶段，喷射阶段由DCU直接控制，压缩空气经过稳压阀稳定在2.5bar。
泵尿素状态下尿素及气体流向
喷射条件：
1、排温大于220℃；
2、尿素箱非空状态；
3、DCU检测到排温达到220℃，计量喷射系统将尿素溶液喷射到排气系统中，在喷射计量阶段系统进行自诊断；
a、在准备喷射阶段，系统监测蓄压腔压力是否达到3bar的正常范围，如未达到则会报错P1D22故障：尿素泵建压失败。
b、系统进入冲刷喷射阶段，冲刷尿素管路，此时蓄压腔压力应正常降低，再重新建压到3bar，如有异常则会报P1D16故障：尿素喷嘴出液口堵塞
c、计量喷射阶段，实时监测蓄压腔压力变化，如压力波动范围过大，则会报P1D23故障：蓄压腔内压力异常
E、排空阶段
当点火开关关闭，系统自动进入排空阶段，回吹阀打开，吹扫混合腔至尿素喷嘴管路中的尿素溶液，泄压阀打开，尿素泵内部压力吹回至尿素箱，计量阀打开，压缩空气流经计量阀、泄压阀、将尿素溶液吹回至尿素箱中，排空阶段持续时间1分钟左右。
反吹状态下尿素及气体流向
系统中压缩空气的主要作用：辅助雾化、冷却喷嘴、排空吹扫。
f、排空阶段
冷却水通道流向
加热条件：
1.环境温度 < -7 ℃
2.尿素罐温度 < -5 ℃
3.尿素泵温度 < 7 ℃
当DCU接收到来自尿素箱温度传感器信号及环境温度传感器信号，需要对系统进行加热时，控制加热继电器开关，从而控制冷却水电磁阀开启，对尿素泵及尿素箱内尿素溶液进行加热工作。
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