SCR后处理故障排除指南.docx

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SCR后处理故障排除指南

潍柴蓝擎国IV发动机

SCR后处理故障排除指南

潍柴动力技术中心

王秀雷

李万洋

孟媛媛

桑心成

2011年12月

第一章概述

1.1SCR后处理概述

发动机满足国IV排放有多种技术手段，潍柴动力率先采用了更先进的德国BOSCH（博世）电控高压共轨系统+SCR后处理系统。

与EGR技术对比如图1所示，具有可靠性高、经济性好，安全、舒适，而且具有智能化的特点，同时可以达到国Ⅴ排放标准的要求，并全面满足OBD法规要求，更环保。

SCR

EGR+DPF

国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ可以采用相同的发动机平台

发动机本体变化较大，需要较大的中冷器空间

催化剂对燃油硫含量不敏感

过滤体对燃油硫含量比较敏感

油耗比国Ⅲ机型可下降约5~7%

油耗比国Ⅲ机型略有升高

需要控制氨泄漏，以防造成二次污染

DPF为防止堵塞需要再生

需要尿素加注站等基础建设

不需要基础建设

需要解决低温下尿素结晶问题

图1SCR与EGR路线对比

1.2SCR后处理原理

SCR的原理为将尿素水解为氨气，氨气和废气中的NOx反应生成氮气和水，达到只选择NOx进行催化还原的目的，所以叫选择性催化还原。

尿素水解为氨气：

（尿素喷射系统）

（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2（要求温度200℃以上）

SCR后处理反应：

（SCR催化转化器）

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O

2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O

1.3SCR后处理组成

SCR后处理系统如图2所示，其中红色线表示发动机水管，用来冷却喷嘴和尿素箱，蓝色线表示尿素管，分别为吸液管、喷射管、回流管。

SCR后处理系统部件包括：

●尿素控制单元，作用：

系统控制。

●尿素泵，作用：

尿素压力建立，内部有加热器对尿素泵加热。

●尿素喷嘴，作用：

尿素喷射。

●SCR排气连接管，作用：

喷嘴装在该管上，在管内完成大部分的尿素水解。

●尿素箱总成，作用：

尿素溶液存贮，内有循环水路对尿素箱加热。

●尿素液力管路，作用：

尿素溶液传输，内部有加热电阻对尿素管加热。

●电气连接，作用：

控制、故障诊断。

●SCR催化转化器，作用：

NOx催化反应。

●NOx传感器，作用：

NOx信号测量，故障诊断。

●其他传感器，作用：

信号测量、故障诊断。

图2SCR后处理系统部件

蓝擎国IV系列柴油机按照欧洲研发流程开发，采用国际先进的铸造、加工、装配设备和工艺，配套零部件采取全球供应链采购模式，经过了充分的产品验证才推向市场，保证了产品的优秀品质。

到目前为止，已有1万台潍柴动力蓝擎国IV柴油机在国内外运行，深得用户好评，实践证明蓝擎国Ⅲ：

故障率低更可靠——比机械泵发动机的故障率低63%

油耗进一步降低——采用SCR后处理技术，燃油喷射压力更高，同等情况下比EGR路线的国IV车辆低5-10%

维护保养成本低——与机械泵发动机相比，按每年行驶18万公里计算，10L机低1650元/年、12L机低828元/年

油品适应性更好——SCR对燃油硫含量不敏感，与EGR路线的过国IV车辆相比，优势巨大，且滤清系统对杂质、水的过滤能力更强，油品无特殊要求，且燃油系统三包期更长

第一：

振动小、噪声低，可靠性更高

机型

噪声（分贝）

振动

对比WD615提速性能

驾驶400公里疲劳程度

WD615

115

100%

WP10

97

提高10%

63%

WP12

96

提高15%

50%

第二：

油耗低

潍柴动力充分利用电控高压共轨系统+SCR后处理系统，燃油喷射压力进一步提高，比EGR路线的国IV车辆低5-10%，并开发了一系列节油新技术，推出了省油专属技术产品和个性化动力。

目前推出的省油专属技术产品有：

（1）WP多功率省油开关

（2）省油1+1（省油恒温扇+省油断缸技术）

（3）个性化动力（重卡超级动力、重卡标准动力、搅拌车专用动力、客运专用动力、公交专用动力等等）

WP12对比WD12：

以常用标准载重公路运输车为例，按一年运行18万公里计算，WP12较WD12可节省828元。

保养项目（套/台）

定额

WP12

WD12

备注

柴油粗滤芯＋精滤芯+除水放心滤滤芯（个）

3

334

26

（1）WP12保养周期为3万公里，但每1万公里需换一次机油滤芯；

（2）WD12保养周期为1万公里；

（3）本保养标准为采用蓝擎国Ⅲ动力CH-4级专用机油。

机油滤芯（个）

2

82

40

机油（L）

36

770

430

3万公里保养费用（元）

1186＋164＝1350

496×3=1488

一年保养费用合计（元）

8100

8928

第四、油品适应性好

（1）高效增强过滤器：

蓝擎国Ⅲ装有高效加强型柴油滤清器，柴油杂质过滤能力强，较国Ⅱ发动机故障率降低了63%。

（2）除水放心滤

针对部分区域柴油含水量严重超标现象，潍柴动力联合欧洲专业油水分离器供应商共同开发了“除水放心滤”。

“除水放心滤”可以去除柴油中95%以上的水份，司机可以放心加油。

“除水放心滤”具有高效的油水分离功能，用户可以放心使用；

“除水放心滤”安装在车辆车架的明显位置上，方便司机排气、泵油；

“除水放心滤”带有大容量透明水杯，耐低温性能良好，方便司机观察水位并及时放水；

“除水放心滤”带有手压泵，车辆具有手压泵双保险。

第二章故障诊断与案例分析

故障诊断与排除原则：

发动机出现故障时，采用先易后难逐一排除法！

在未弄清楚问题前，不要轻易更换任何配件！

注意记录故障码！

在未弄清楚问题前，不要轻易清除故障码！

1.1故障分类

第一类故障：

尿素压力建立失败

第二类故障：

尿素消耗少

第三类故障：

OBD扭矩限制与不可清除代码

第四类故障：

OBD灯

第五类故障：

尿素加热不放行

第六类故障：

NOx转化效率低

第七类故障：

NOx转化效率监测不放行

第八类故障：

NOx值测量不正确

第九类故障闻到一股氨气味

第十类故障尿素结晶

第十一类故障：

其它故障

第一类故障：

尿素压力建立失败

第一步:

根据闪码灯读取闪码，确定故障点，重点关注建压相关功能故障和建压相关部件如：

喷嘴、反向阀、尿素泵、加热继电器、加热电阻丝、排温传感器、尿素箱温度传感器等故障。

第二步：

若是在寒冷地区，根据故障码，首先检查尿素加热部件，保证尿素加热功能正常。

第三步：

应该可以从第一步中得到相关的故障信息，若没有建压相关功能故障，只有相关部件故障，则检查喷嘴、反向阀、尿素泵、加热继电器、加热电阻丝、排温传感器、尿素箱温度传感器等部件及其线束，可能是部件故障引起的系统始终没有尝试建压，加压放行的上游排气温度为180℃。

第四步：

断电重启，若系统还是没有尝试建压，则考虑部件之间的线束接反了，进一步检查线束。

第五步：

应该可以从第一步中得到相关的故障信息，若有建压相关功能故障，而没有相关部件故障，表示部件没有故障，则检查尿素管的安装，看有无尿素泄露和堵塞，可能是系统尝试建压，但失败了。

第六步：

断电重启，若系统还是尝试建压，但失败了，则考虑部件之间的线束接反了，进一步检查线束。

第七步：

信号质量也可导致系统不见压，这样的信号有尿素液位、尿素泵尿素温度。

第八步：

必要的话，检查标定数据。

案例编号

泵压不建立案例描述

案例分析

案例处理

01-01

1.济南公交司机反映尿素溶液不减少，尿素泵工作但不喷尿素；

2.尿素泵建压，但是一直处于DETECTIONMODE，一段时间后建压失败，SCR系统处于waitingforshutoff，ECU断电，重启，系统一直处于Waitingforshutoff，不建立压力；

3.检查有DFC_SCRMonDetModePresChk故障，

4.观察尿素各个管路有喷尿素的痕迹，检查管路时发现尿素喷管弯折厉害。

SCR系统在整车上的布局不是很合理，导致管路容易弯折，报故障后不喷尿素。

理顺喷射压力管及其他各个尿素管后正常建压。

01-02

1、大同WP6实验机型，尿素泵建压，但是一直处于DETECTIONMODE，一段时间后建压失败，SCR系统处于waitingforshutoff，ECU断电，重启，系统一直处于Waitingforshutoff，不建立压力。

2、报出DFC_SCRMonDetModeBLPlaus故障；

3、观察尿素回流管路有结晶。

尿素喷射环境温度低特别是在寒区时容易尿素结晶，堵住管路或者接插件，导致故障,SCR系统不工作。

拔插各个尿素管并且用热水将结晶清除后正常建压。

01-03

1、大同WP6机型实验，济南公交：

司机反映尿素消耗但尿素溶液消耗少

2、ECU上电时泵压正常建立，尿素正常喷射，T15断电后立即上电，系统一直处于Waitingforshutoff，尿素泵不建压，系统一直处于Waitingforshutoff。

3、报有DFC_UrevVlvOL故障。

检查发现反向阀接插件出现退针现象。

反向阀的故障，特别是接插件比较容易导致反向阀开路故障，而反向阀故障比较容易造成以上现象。

重新接好接插件针脚后故障消失。

01-04

1、实验机型，尿素泵有建压迹象，但是一直处于DETECTIONMODE，一段时间后建压失败，SCR系统处于waitingforshutoff，ECU断电，重启，系统一直处于Waitingforshutoff，不建立压力。

2、压力喷管是从喷尿素的台架上拆下来的。

3、重新换了根喷管接插件。

这种故障主要是由于尿素管经常拔插导致尿素管接插件处有漏气但不漏液的情况，甚至接插件匹配漏气的情况。

更换了新的尿素喷管接插件。

01-05

1、襄樊汽车实验厂和WP12机型实验:

司机反应后处理系统不工作，没有报错，且系统传感器正常。

2、检查发现压力不建立，不报故障。

3、检查管路发现尿素喷管和回流管接反。

不报故障但不喷尿素的现象不多，一般情况是尿素管接反造成。

调换尿素喷管和回流管，故障消失

01-06

1、济南公交:

SCR系统不工作，尿素泵压力不建立。

2、观察尿素泵是全新的，没有喷尿素的迹象，分析可能是尿素泵的控制出现断路或短路的情况。

3、检查发现泵的控制线是通的，那只说明ECU内部线路有断路现象。

出现这种现象可能是ECU的泵的输出针脚焊锡发生松动导致输出控制电压为0.

更换ECU后，正常建立压力。

01-07

1、湖南长沙SANY试车场：

尿素泵不工作;

2、观察尿素泵全新，没有喷尿素的迹象，说明泵从来都没有工作过；

3、检查尿素泵的控制线接插件，发现接插件的线出现退针和线束接反的情况。

由于长沙的接插件供应商粗心造成线路接反，接插件的针脚不标准出现退针。

重新接线并更换针脚后尿素泵正常工作。

01-08

1、济南公交：

SCR系统不工作，也不建立压力。

2、INCA软件也没发现什么错误，不报错，尿素泵的各个线束连接也正常，尿素管也正常，后来发现尿素箱温度不对，经查线发现是尿素箱温度传感器与尿素泵压力传感器线束接反。

由于两个传感器都有硬件连接，不报错，故障很隐蔽。

重新接线并后尿素泵正常工作。

01-09

1、济南公交：

SCR系统不工作，也不建立压力。

2、观察尿素泵没有工作过的迹象，排查发现尿素泵接插件线束存在断路。

尿素泵线束接插件线束存在断路

更换尿素接插件后故障消失。

第二类故障：

尿素消耗少

第一步：

根据闪码灯读取闪码，确定故障点，重点关注建压相关功能故障和建压相关部件如：

喷嘴、反向阀、尿素泵、加热继电器、加热电阻丝、排温传感器、尿素箱温度传感器等故障。

第二步：

若是在寒冷地区，根据故障码，首先检查尿素加热部件，保证尿素加热功能正常。

第三步：

检查尿素压力建立知否正常，若建压失败，则参考第一类故障进行检查。

第四步：

若建压成功，进一步检查喷嘴，将其拆下，观察喷射是否正常，喷嘴的机械卡死是诊断不出来的。

第五步：

询问车辆的运行工况，若车辆大部分时间在低负荷区运行，会导致排温偏低，则尿素喷射不放行（最低200℃）。

第六步：

进一步检查线束，看看部件之间的线束有没有接反。

第七步：

必要的话，检查标定数据。

案例编号

尿素消耗少案例描述

案例分析

案例处理

02-01

1、大同WP6机型实验，济南公交：

司机反映尿素消耗但尿素溶液消耗少

ECU上电时泵压正常建立，尿素正常喷射，T15断电后立即上电，系统一直处于Waitingforshutoff，尿素泵不建压，系统一直处于Waitingforshutoff。

2、报有DFC_UrevVlvOL故障。

检查发现反向阀接插件出现退针现象。

反向阀的故障，特别是接插件比较容易导致反向阀开路故障，而反向阀故障比较容易造成以上现象。

且这种尿素消耗，但消耗少的情况容易发生在公交车机型上。

重新接好接插件针脚后故障消失。

第三类故障：

OBD扭矩限制与不可清除代码

第一步：

根据闪码灯读取闪码，确定故障点，重点关注引起OBD扭矩限制与不可清除开发的功能故障和部件故障。

第二步：

根据第一步对故障码的结果，对照表一，锁定是哪个故障引起了OBD扭矩限制与不可清除代码。

第三步：

必要的话，检查标定数据。

第四步：

参考故障诊断手册对故障进行逐一排查。

表1OBD扭矩限制与不可清除代码表

序号

DFC名称

故障描述（中文）

可否删除

扭矩限制器作用时刻

P-Code

1

DFC_ComAT1OG1TO

CAN接收帧AT1O1超时错误

可删除

50小时后

U0113

2

DFC_SCRPODPlausUCatUsTMax

SCR上游温度传感器温度信号超过最大值不可信

不可删除

50小时后

P0426

3

DFC_SCRPODPlausUCatUsTMin

SCR上游温度传感器温度信号低于最小值不可信

不可删除

50小时后

P0426

4

DFC_SCRPODPlausUCatUsTStat

SCR上游温度传感器温度信号不可信

不可删除

50小时后

P0426

5

DFC_UDCRdcAgRmn

尿素液位低

不可删除

立即

P203F

6

DFC_UPmpMotSCG

尿素泵电机驱动对地短路

不可删除

立即

P3005

7

DFC_SMHtrTDycFail

SCR尿素泵加热器温度占空比在错误范围

不可删除

50小时后

P3029

8

DFC_SMTDycFail

SCR尿素泵温度占空比在错误范围

不可删除

立即

P3029

9

DFC_SMTDycInvld

SCR尿素泵温度占空比在无效范围

不可删除

立即

P3029

10

DFC_NoCat2DsBattSt

下游NOx传感器供电错误

可删除

50小时后

P2200

11

DFC_NoCat2DsCmpChk

下游NOx传感器信号补偿不可信

可删除

50小时后

P2201

12

DFC_NoCat2DsNOxSRCMax

下游NOx传感器NOx信号高于上限

可删除

50小时后

P2201

13

DFC_NoCat2DsNOxSRCMin

下游NOx传感器NOx信号低于下限

可删除

50小时后

P2201

14

DFC_NoCat2DsOpCir

下游NOx传感器NOx信号开路

可删除

50小时后

P2200

15

DFC_NoCat2DsShCir

下游NOx传感器NOx信号短路

可删除

50小时后

P2200

16

DFC_UDosVlvSCBLS

SCR尿素喷嘴驱动对电源短路

不可删除

立即

P2049

17

DFC_UDosVlvSCHS

SCR尿素喷嘴驱动高端短路

不可删除

立即

P2047

18

DFC_UPmpMotOL（不可清除，但不要有闪码）

尿素泵电机驱动开路

不可删除

立即

P3006

19

DFC_UPmpMotOvrTemp

尿素泵电机驱动过热

不可删除

立即

P3003

20

DFC_UPmpMotSCB

尿素泵电机驱动对电源短路

不可删除

立即

P3004

21

DFC_UPmpPPlausMax

尿素泵压力高于上限

不可删除

立即

P3007

22

DFC_UPmpPPlausMin

尿素泵压力低于下限

不可删除

立即

P3007

23

DFC_SCRMonOvrPresErr

SCR尿素泵冻住后尿素喷射压力过高

可删除

无扭矩限制

P3039

24

DFC_SCRMonPresBuildUpErr

SCR尿素压力建立错误

不可删除

立即

P3040

25

DFC_SCRMonPresRdcErr

降压后，SCR尿素压力低于限值

可删除

无扭矩限制

P3041

26

DFC_UDosVlvOvrTemp

SCR尿素喷嘴电流超过最大限

不可删除

立即

P2049

26

DFC_UDosVlvEPHi

SCR尿素喷嘴电流超过最大限

不可删除

立即

P2049

27

DFC_UDosVlvSCGOLLS

SCR尿素喷嘴驱动对地短路

不可删除

立即

P2048

28

DFC_SRCMaxUTnkLvl

尿素液位传感器电压高于上限

可删除

50小时后

P203D

29

DFC_SRCMinUTnkLvl

尿素液位传感器电压低于下限

可删除

50小时后

P203C

30

DFC_UCatUsTSRCMax

SCR催化剂上游温度传感器电压高于上限

可删除

50小时后

P042D

31

DFC_UCatUsTSRCMin

SCR催化剂上游温度传感器电压低于下限

可删除

50小时后

P042C

32

DFC_UDosVlvSCBOLHS

SCR尿素喷嘴驱动高端对电源短路

不可删除

立即

P2049

33

DFC_UPmpPSRCMax

尿素泵压力传感器电压信号高于上限

不可删除

立即

P204D

34

DFC_UPmpPSRCMin

尿素泵压力传感器电压信号低于下限

不可删除

立即

P204C

35

DFC_NoCat2DsFdbkFault

下游NOx传感器信号不可信

可删除

50小时后

P2204

36

DFC_NoCat2DsNOxOfsCorrMaxLim

下游NOx传感器NOx信号最大偏移高于上限

可删除

50小时后

P2201

37

DFC_NoCat2DsNOxOfsCorrMinLim

下游NOx传感器NOx信号最小偏移低于下限

可删除

50小时后

P2201

38

DFC_NoCat2DsNOxOfsMax

下游NOx传感器NOx信号平均偏移高于上限

可删除

50小时后

P2201

39

DFC_NoCat2DsNOxOfsMin

下游NOx传感器NOx信号平均偏移低于下限

可删除

50小时后

P2201

40

DFC_NoCat2DsNOxPlausMin

下游NOx传感器NOx信号不可信

可删除

50小时后

P2201

41

DFC_NoCat2DsNOxRdyTO

下游NOx传感器NOx信号状态不可信

可删除

50小时后

P2200

44

DFC_SCRChkEta1

SCR实际平均转换效率低于阈值1，排放超5

不可删除

无扭矩限制

P0420

45

DFC_SCRChkEta2

SCR实际平均转换效率低于阈值2，排放超7

不可删除

立即

P0420

46

DFC_SCRChkNOxDsPeakErr

SCR下游NOx传感器信号峰值检测不可信

不可删除

50小时后

P2214

47

DFC_SCRChkNOxDsPlausMax

SCR上下游NOx信号差值高于上限

不可删除

50小时后

P2214

48

DFC_SCRChkNOxDsPlausMin

SCR上下游NOx信号差值低于下限

不可删除

50小时后

P2214

49

DFC_SCRChkNOxDsStkErr

SCR下游NOx传感器信号偏差检测不可信

不可删除

50小时后

P2214

51

DFC_SCRPODPlausUDosVlv

SCR尿素喷嘴堵塞

不可删除

立即

P2047

52

DFC_SCRPODPlausUTnkLvlHi

SCR尿素溶液消耗太多

不可删除

50小时后

P3066

53

DFC_SCRPODPlausUTnkLvlLo

SCR尿素溶液消耗太少

不可删除

立即

P3067

55

DFC_SCRChkTTCL

尿素喷射不放行

可删除

50小时后

P3042

56

DFC_SCRMonDetModePresChk

SCR尿素喷射压力压降错误

可删除

50小时后

P3053

57

DFC_SCRMonDetModePresStab

SCR尿素喷射压力错误

不可删除

立即

P3054

58

DFC_SCRMonMetCtlOvrPresErr

SCR尿素计量控制的尿素喷射压力过高

可删除

50小时后

P3039

DFC_SCRMonPresBuildUpErr

SCR尿素压力建立错误

可删除

立即

59

DFC_SCRMonMetCtlUndrPresErr

SCR尿素计量控制的尿素喷射压力过低

不可删除

立即

P3056

60

DFC_SCRMonPresDropChk

SCR尿素压力降压错误

可删除

50小时后

P3049

61

DFC_SMNoAvl

SCR尿素泵温度测量模块失效

不可删除

立即

P3038

62

DFC_UPmpMotNDvt

尿素泵电机转速偏差错误

不可删除

50小时后

P3001

63

DFC_UPmpMotNDvtPerm

尿素泵电机长时间转速偏差错误

不可删除

50小时后

P3086

64

DFC_UPmpMotNoAvl

尿素泵电机失效

不可删除

立即

P3002

案例编号

OBD扭矩限制及不可清除代码案例描述

案例分析

案例处理

03-01

1、

03-02

1、

03-03

1、

03-05

1、

第四类故障：

OBD灯

第一步：

根据闪码灯读取闪码，确定故障点，重点关注引起OBD灯亮的功能故障和部件故障。

第二步：

根据第一步对故障码的结果，对照表一，锁定是哪个故障引起了OBD灯。

第三步：

检查OBD灯及其线束，确定OBD