共轨原创 | 依米泰克尿素后处理系统详细介绍

共轨导读

随着排放法规的升级，越来越多的车辆配备尿素后处理系统。市场上主流的的后处理系统分为两类，一类是以博世为代表的纯液力的后处理系统，也是给大家介绍的比较多的；还有一类就是以依米泰克，康明斯等厂家为代表的空气辅助型后处理系统。两种系统虽然原理不同，但都能有效的降低尾气中的氮氧化物。本期小轨就为大家带来依米泰克后处理系统的介绍。

尿素泵外观介绍

对于空气辅助型后处理系统，最为关键的部件就是尿素泵本身。和博世的后处理系统的电控式喷嘴不同，大多数空气辅助系统的尿素喷嘴都是机械的，比如依米泰克的尿素喷嘴，这种喷嘴不是电控的，主要作用就是起到一个疏导作用：

所以整个系统是否喷尿素最主要的控制就是尿素泵。尿素泵来控制空气路是否供给空气，尿素泵来控制液路是否供尿素。那我们再来详细的了解下尿素泵。从外观上看，尿素泵主要由以下几个接口：

三个液力管接口：尿素吸入口（最粗），尿素回流口（第二粗），尿素喷射口（最细）；

一个空气接口：压缩空气入口；

两个电气接口：空气电磁阀接口，主电气接口。

这几个接口也很简单，从名字就能看出是每个接口是干什么的，小轨在这就不跟大家一一解释了。只有一点跟大家说一下，因为此尿素泵的主体为金属结构（后盖的黑色部分），所以很多泵友再上车时候都把这个尿素泵当做垫脚石，瘦的泵友还能抗的住，要是像小轨这体重的，再好的泵也扛不住啊！

那大家也注意到，这款泵最特殊的地方就是多了一个空气阀，这就是空气辅助的尿素泵区别于纯液力的的尿素泵最为特殊的部件。这个阀的作用就是将空气稳压后引入整个管路，然后将尿素溶液吹进排气管。

尿素泵工作原理

其实工作起来也比较简单，无非就是控制气路和液路。简单的说就是先控制空气进入混合腔（尿素泵内部），再控制液路尿素进入混合腔，空气将尿素带走从尿素喷射口喷出，进入后处理管路，到喷嘴处进行喷射。尿素泵的内部结构示意图如下：

各个部件的名称及作用：

① 空气电磁阀线圈：控制压缩空气是否进入尿素泵

② 空气调压阀：将进入尿素泵的空气压力调节至4Bar左右

③ 节流孔：保持空气压力稳定  

④ 混合腔空气单向阀（1.3Bar 左右打开）

⑤ 混合腔尿素溶液单向阀（3.7Bar 左右打开）

⑥ 混合腔：空气和尿素的混合，混合后从尿素喷口B送到管路中

⑦ 泵出口单向阀（0.1Bar 左右打开）

⑧ 隔膜泵

⑨ 泵进口单向阀（0.1Bar 左右打开）

⑩ 压力开关：判断尿素回液管的预注是否成功以及回液管路是否堵塞（1和0两种状态）

⑩  空气开关：切断尿素流向回流管，改变尿素的流向使尿素流向混合腔内

尿素系统工作状态：

它的基本工作过程也可以分为待机阶段、预注建压阶段、喷射阶段和吹扫阶段四个过程。每个过程工作状态如下：

1. 待机阶段：

尿素泵内的电路板进行自我检查，检查整个电路是否有故障，电机或压力开关等是否有问题。

2.预注建压阶段：

空气阀关闭，压缩空气暂时不进入尿素泵。电机启动，带动隔膜泵工作，将尿素从尿素罐抽到尿素泵内。由于混合腔尿素溶液单向阀的存在，需要3.7bar才能打开，所以当空气没进入尿素泵的时候，尿素都是从下图中的回流路径跑掉了（C→9→8→7→11→10→D），这时候回流路径没有压力，压力开关的状态是0。

尿素泵最大的吸入能力是30秒，预注最大的作用就是力求把尿素管路和尿素泵内腔充满。供尿素30秒后尿素泵自动打开空气阀，压缩空气进入尿素泵后经过调压后是4Bar左右的压力，进入尿素泵的空气一路进入混合腔，另一路驱动气动开关堵住尿素的回路，这时回流路径被堵住，空气开关前面的压力会增加，压力开关⑩这里的压力也会增大，挤压压力开关，压力开关的状态由0变为1。压力开关的状态是指示预注是否成功的一个重要标志，如果这个开关一直是0，或者一直是1的状态，那么系统会认为没有预注成功，系统不能正常工作。

那这里就要介绍下压力开关的工作原理了，其实这个压力开关相当简单，就是一个弹簧膜片连接触点的方式。原始状态是0，当尿素产生压力挤压弹簧片，弹簧接触触点后就会闭合，闭合后压力开关的状态变会为1，压力开关的闭合压力大概是1.5Bar左右：

3.喷射阶段 ：

预注成功后，尿素泵根据DCU或ECU的喷射指令，控制电机转速，将尿素溶液抽到尿素泵内的混合腔内，然后压缩空气将尿素溶液从混合腔出口B处吹到喷嘴，喷进排气管。进入喷射状态后，压力开关一直保持1的状态。尿素泵开始等待DCU发送喷射的指令，根据DCU的指令尿素泵可满足0~7500ml/h的喷射量。

DCU会根据整个发动机的状态来决定是否喷尿素，以及尿素喷的多少。值得的一提的是这款尿素泵的控制方式不是传统的电信号控制，而是ECU用CAN通讯进行控制的，尿素泵的连接针脚定义如下：

4.吹扫阶段：

钥匙开关关闭以后，泵电机停止工作，压缩空气电磁阀仍然打开，导入压缩空气吹扫尿素泵内部、喷射管路和喷嘴，时间为30秒。这个过程和博世后处理系统的滑行状态差不多，都是要把喷射管内的尿素液清空，防止尿素残留造成结晶。区别是博世系统的是将尿素倒吸会尿素箱，但依米泰克的是空气辅助的系统，喷射管内的尿素溶液是很少的，所以采用了空气吹扫的方式将尿素吹干净。