发动机 NOx 排放超标检查规范 (试行版) 客户服务中心 2016 年 1 月 1 目 录 一、排放诊断说明........................................................................................................................... 3 二、Nox 排放超标检查规范 ........................................................................................................... 3 原因一:后处理实际转化效率下降 ....................................................................................... 4 1、 NOx 传感器故障导致排放超标 ............................................................................... 4 2、尿素质量不达标导致排放超标 ................................................................................. 4 3、喷嘴雾化不良导致排放超标 ..................................................................................... 4 4、实际喷射量下降导致排放超标 ................................................................................. 5 5、催化器转换效率下降导致排放超标 ......................................................................... 5 6、排气温度传感器异常 ................................................................................................. 6 处理方法:....................................................................................................................... 6 6.1 检查排温传感器线路是否开路、短路。 ................................................................ 6 原因二:发动机异常............................................................................................................... 6 三、三立后处理诊断软件测试功能说明 ....................................................................................... 8 四、故障案例................................................................................................................................... 9 2 一、排放诊断说明 在检查故障时请先确认发动机后处理系统是否为玉柴后处理系统 (玉柴发动 机自带后处理系统主要是博世后处理和三立后处理系统)。本规范适用检查玉柴 后处理系统。 在处理国四发动机 NOx 排放超标问题的时候,不能纯粹的认为 NOx 超标就 是后处理的问题, 要综合判断是后处理系统原因导致排放超标,还是发动机原始 排放本身已经超标,或者是后处理转化效率不足导致排放超标。当有其他电控故 障时,优先排除电控故障,再以本规范检查方法 NOx 排放超标问题。 二、Nox 排放超标检查规范 3 原因一:后处理实际转化效率下降 1、 NOx 传感器故障导致排放超标 处理方法: 1.1 检查 NOx 传感器电源线路保险是否烧掉; 1.2 检查 NOx 传感器接插件是否松脱或接触不良; 1.3 检查 NOx 传感器 CAN 线路是否接反; 1.4 更换 NOx 传感器。 NOx 传感器 2、尿素质量不达标导致排放超标 处理方法:添加符合 DIN70070 标准的 32.5%的添蓝溶液。 3、喷嘴雾化不良导致排放超标 处理方法: 3.1 外挂喷嘴检查雾化情况是否良好,正常时喷嘴喷射尿素是呈喷雾状态,如果 呈现明显的喷射条状态,说明计量喷射泵(三立后处理系统)或喷嘴(博世后处 理系统)损坏,需要修复或更换。 3.2 若驻车怠速时喷嘴有添蓝喷出或滴出,说明计量喷射泵(三立后处理系统) 或喷嘴(博世后处理系统)损坏,需要修复或更换。 4 4、实际喷射量下降导致排放超标 处理方法: 4.1 检查喷嘴是否堵塞; 4.2、三立后处理系统:用 YCDCU 诊断软件的测试功能进行“添蓝泵测试” ,完成 “排空”后,将喷射流量设定为 7.5L/H,开始喷射并用量杯计量,两分钟的喷射 量应为 250ml;用 YCDCU 诊断软件的测试功能进行“添蓝泵测试” ,完成“排空” 后, 将喷射流量设定为 0.75L/H, 开始喷射并用量杯计量, 四分钟的喷射量应为 50ml。如果出现较大偏差,说明喷射泵计量不准确,更换处理(测试使用请见附 件) 。 4.3、博世后处理系统用后处理监测软件读取添蓝压力,启动发动机后添蓝压力 应恒定 5000hpa,如果偏高,检查添蓝喷嘴回液是是否堵塞,如堵塞,更换喷嘴 处理; 如果添蓝压力偏低, 检查添蓝罐到喷射泵的管路以及添蓝泵到喷嘴的管路 是否泄漏,如无泄漏情况则更换喷射泵。 5、催化器转换效率下降导致排放超标 处理方法: 三立后处理系统,拔掉喷嘴前的进液管,如果 DSMO 实际转化效率明显下 降, 说明催化器转换效率明显; 如果 DSMO 实际转化效率变化不明显, 说明催化器转 换效率差,需要更换催化器。 检查方法: (1) 、拔开尿素喷嘴前的尿素管 (2) 、试车采集后处理数据, 将车辆排温跑到 220°C 以上(排温达到 220°C 后建议多试跑 10 分钟左右—前 提是道路通畅) ,保存数据标记为“不喷尿素到催化器数据”; (3) 、安装好尿素 喷嘴前的尿素管使尿素正常喷射到催化器 (4) 、重新试车采集后处理数据,将 车辆排温跑到 220°C 以上(排温达到 220°C 后建议多试跑 10 分钟左右—前提 是道路通畅) , 保存数据标记为“喷尿素到催化器数据” (5) 对采集下来的“不喷 尿素到催化器数据”和“喷尿素到催化器数据”进行对比分析如下: 5 图表标题 CAN_ppmNOxATO1_mn正常喷射尿素 CAN_ppmNOxATO1_mn不喷尿素到催化器 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 -500 -1000 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 如果两个数据对比 CAN_ppmNOxATO1_mn 相差不大,说明喷射尿素与不喷射尿 素对排放影响不大;由此可以推断尿素质量差或者催化器转换效率差,如果更换 正常的玉柴尿素后效果还是不明显,则进一步判断说明是催化器转换效率差。 6、排气温度传感器异常 处理方法: 6.1 检查排温传感器线路是否开路、短路。 6.2 更换排温传感器。 原因二:发动机异常 处理方法: 1) 检查所使用柴油的清洁度,确保符合国家标准《GB19147-2013》 ,使用 不达标的柴油会导致原机排放恶化。 2) 通过断缸测试检查发动机是否有缺缸或者某缸工作不良的情况,如有故 障,进行修复。 3) 检查喷油器雾化情况,确保喷油器雾化良好,必要时重新校对喷油器或 6 更换喷油器。 4) 检查发动机原排是否恶化。检查方法: (1) 、拔开尿素喷嘴前的尿素管 (2) 、试车采集后处理数据,将车辆排温跑到 220°C 以上(排温达到 220°C 后建议多试跑 10 分钟左右—前提是道路通畅) (3) 、保存数据 并分析数据,如下: DIA_ppmSCRUpstreamNox_mn 2000 CAN_ppmNOxATO1_mn 1500 1000 500 0 0 -500 5000 10000 15000 20000 25000 如果 DIA_ppmSCRUpstreamNox_mn(SCR 上游 Nox 体积流量)平均值大于或者 等于 CAN_ppmNOxATO1_mn(下游 Nox )平均值,一般说明发动机原排正常。 如果 CAN_ppmNOxATO1_mn 平均值大于 DIA_ppmSCRUpstreamNox_mn 平均值, 并且超过 10%以上 (此为经验值) , 一般说明发动机原恶化, 需要检查发动机的故 障情况或者磨损情况。 7 三、三立后处理诊断软件测试功能说明 指 令 输 入 区 状 态 显 示 区 命令喷射速率 用于测试泵对添蓝喷射量控制的精确度,测试方法: 1、 点选 2、 排空完成后, 否则计量泵无法喷射添蓝; 3、 在 4、 点选 中的 输入命令值,最大值为 7500; ,泵即按照指令速率进行喷射。 中的 ,此时泵开始对添蓝管路进行排空; 变为 泵喷射 , 建议用量杯分别测试小流量( 1000ml/h ) ,中流量( 3000ml/h )和大流量 (6000ml/h) 三个命令值下的实际喷射量, 正常情况下实际值与命令值跟随良好, 偏差范围不超过±10%,如偏差过大建议检查喷射泵工作是否良好。 8 四、故障案例 (一) 、基本要素 处理时间 处理地点 处理人员 2014 年 3 月 山东省 玉柴 (二) 、反馈信息 外反馈山东用户的宇通新车,从 1 月底开始不断出现行车中发动机后处理故障灯 闪亮。闪亮后发动机动力不足,熄火后重新起动故障灯熄灭,动力恢复正常。 读取故障码为“排放超 1 级限值、排放超 2 级限值” ,服务站检查许久未能顺利解 决。 (三) 、车辆信息 整车生产厂家 发动机型号 电控系统 宇通 YC4G200-40 博世+三立后处理 车辆类型 发动机编号 行驶里程 整车相片 ZK6808HAA G11YAD0**** 2 万公里 车头 铭牌 (四) 、故障原因初步分析 9 (五) 、现场处理情况 1、现场故障现象 跟车来回一趟,约 300 公里,出现 7 次排放灯闪亮,限扭矩现 象,司机关钥匙重新启动,故障灯熄灭,发动机动力恢复正常。 2、故障处理过程 2.1、检查 1) 、查询 YCSS 系统中 ECU 和 DCU 的软件版本号,结果和实车 一致。 YCSS 系统中 ECU 和 DCU 的软件号 2) 、检查发现,管路长度合适无打折;喷射泵高度合适,布置在 不同车厢,但是较靠近排气管;催化器无堵塞。 10 管路长度合适无打折 喷射泵布置高度合适,不同车 厢,但是较靠近排气管 催化器无堵塞 催化器无堵塞 3) 、服务站之前已经更换过氮氧传感器,现场再次检查线路未发 现故障; 已经更换过氮氧传感器 检查线路未发现故障 4) 、怀疑尿素和燃油的质量有问题,用户答复:他同时购进两台 一样的宇通车,同在公司的加油站加油,同用公司的尿素,另外一 台车没见出现排放类问题。 5) 、检查喷嘴雾化良好,无堵塞、滴漏现象。 11 喷嘴雾化良好 无堵塞、滴漏现象 6) 、检查实际喷射量。拔下 DCU 插头,用软件控制喷射泵以 600ml/h 的速率喷射 10 分钟(正常为 100ml 左右) 。 12 10 分钟后,喷射尿素量为 用软件控制喷射泵以 600ml/h 的速率喷射 10 分钟 100ml 2.2、分析 1) 、读取故障码 发动机端故障码 后处理端故障码 2) 、基本分析 13 上、下游温度传感器信号良好 泵喷射,命令值和实际值跟随 好 以上跟车数据,中途拔掉喷嘴,氮氧含量明显上升(红色线) 。 通过采集喷射尿素时车辆运行的数据以及外挂喷嘴车辆运行 的数据可以分析出: ①喷射尿到催化器和外挂喷嘴时,NOX 浓度差异明显较大, 说明催化器是起作用的,故判断催化器正常;如果 NOX 浓度没 有明显差,说明催化器转换效率差,需要更换。 ②喷射尿素到催化器时,下游 NOX 浓度比上游 NOX 浓度 还大,说明发动机原排放已经恶化,催化器的转换效率已无法满 足排放要求。 对于发动机原排恶化,初步分析检查步骤如下: ①检查所使用柴油的清洁度,确保符合国家标准《GB191472013》 ,使用不达标的柴油会导致原机排放恶化。 ②通过断缸测试检查发动机是否有缺缸或者某缸工作不良的 情况,如有故障,进行修复。 ③检查喷油器雾化情况,确保喷油器雾化良好,必要时重新 校对喷油器或更换喷油器。 ④发动机机械磨损、老化导致原机排放恶化。 经查以上①、②、③点没问题,最后重新优化数据解决。 14 3、故障原因分析 1) 、经检查,后处理系统未发现明显故障,尿素喷射量正常,催化 器也正常。 2) 、 通过采集数据对比分析,判断发动机原排恶化。 (六) 、结论及建议 1、分析结论 2、建议与意见 发动机原排恶化。 排放超标可能原因较多,在后处理工作正常的情况下,要判断是原 机排放恶化或者是催化器转换能力下降(或者已经失效) ,可以通 过采集喷射尿素时车辆运行的数据以及外挂喷嘴车辆运行的数据来 综合分析判断,提高故障处理效率。 15