跟我学修后处理（第二期）

长寿石 2020-07-16

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“跟我学修后处理第二期”为大家讲解博世6.5后处理系统全解析，下期想看哪个系统，欢迎评论或留言，点赞最多的下期解说。此栏目的图片形式，均是高清大图，可点开详细观看。

一、博世6.5尿素系统

1.1博世6.5SCR系统结构及零部件介绍

随着排放法规的日益严格和人们对后处理产品的了解，目前，国内SCR后处理系统生产厂商的竞争趋势日益明显，博世在2.2尿素泵之后又推出了博世6.5尿素泵。后处理系统DeNOX6.5是博世专为中国、印度等新兴市场开发的清洁柴油技术，可以帮助车辆以低成本实现柴油车国IV排放标准，系统通过选择性氧化还原（SCR）技术降低机动车尾气中的氮氧化合物和颗粒物的排放量，新一代产品通过应用全新开发的博世氮氧化合物传感器实现了更加出色的排放表现，使用Denoxtronic6.5可减少95%的氮氧化合物排放量。同时具有工作12000小时的使用寿命。

当共轨系统喷射到燃烧室燃烧后产生的废气进入排气系统，SCR利用尿素喷射系统将尿素水溶液喷入排气系统，在废气流中分解为氨气并在催化剂的作用下与氮氧化合物发生反应，使之转化为无害的氮气和水。系统还在尾气排放前用氮氧化合物传感器检测尾气是否达到排放标准，由于SCR技术需要更高的发动机燃烧温度，需在催化器前使用温度传感器。博世6.5SCR系统主要由尿素泵、尿素喷嘴、电控单元和SCR后处理器等零部件组成。

1.2喷射控制单元（E/DCU）

喷射控制单元Dosing Control Unit简称：DCU它可集成与博世EDC17电控单元中以简化系统，降低成本；
氮氧化合物转换效率高；
有效地降低发动机的油耗；
系统在低温环境下可通过自行解冻，以实现正常工作；
采用发动机冷却水对喷射阀进行冷却；
采用模块化设计，便于在车辆上的安装；
可满足国四、国五及更高的排放要求。

1.3计量喷射泵（supply module）

内置电机泵由尿素箱抽取尿素溶液经过滤清后，通过压力平衡单元、阀组与压力传感器共同控制输出压力为5bar.内置化冰加热器，喷射结束停机，通过回抽泵将出液管路抽至真空，避免结晶。内置压力传感器实时监控泵压，保证压力并进行相关OBD诊断。

1.4尿素泵内部结构

尿素泵喷射压力5bar；
尿素泵主滤网每年或者100000公里更换一次，以先到者为准。

前面我们介绍过博世2.2.的尿素泵，所以我们先对比一下博世2.2尿素系统和博世6.5尿素系统工作原理的区别。

博世6.5的工作原理虽然整体上也分为待机阶段、预注建压阶段、喷射阶段和清空阶段，但实际执行过程与博世2.2尿素系统不一样、内部结构不一致、计量喷射泵内部配件不能共用，下面就博世2.2尿素系统跟博世6.5尿素系统进行详细对比。

6.5系统尿素泵（件号612640130574），尿素管接头水平布置，如下图.6.5比2.2尿素泵体积上小三分之一。在功能上6.5尿素泵的建压目标值是5bar，倒吸时间是120秒，2.2尿素泵建压目标值9bar，倒吸时间90秒。

1.5.尿素泵建压类故障

博世系统ECU或自主DCU内报相关喷射系统压力异常故障。

例如：1）SCR尿素压力建立失败；

2）尿素压力降错误；

3）尿素压力高于上限错误；

4）尿素泵的无法建压成功的故障；

5）系统压力过大；

6）系统压力过小；

7）计量状态压力过低25%故障

·喷射系统相关零部件的一些故障。

例如：1）由于未完全解冻造成的回流管堵塞

2）高压管或者DV阀未完全解冻

3）泵压波动过大导致喷射无法释放

·尿素泵PWM波故障。（检查尿素泵接插件接插情况，清除故障码）

·尿素泵冷启动不可信故障。（检查环境温度传感器，清除故障码）

SCR系统PUQP故障。（喷射系统建压测试，消除故障码）

·尿素泵转速偏差故障。（检查接插连接及电瓶状态、清除故障码）

以上故障码检测排查后，极少情况可以排除故障。多数清除故障码后会再出现。故障多因为误报引起，需单独进行故障屏蔽。此类故障都是只亮灯不扭矩故障。

1.6 博世6.5电路图

1.7博世6.5端口定义

注意事项：

a）为降低尿素管路内部出现截流空气的可能性，尿素管应越短越好，因此尿素供给单元需靠近尿素箱安装。尿素管路应平顺过渡，避免局部形成拱形、死折或空气截流区等。

b）尿素泵在整车上安装要求：两个方向上均应控制在-45°~45之间；固定尿素泵的M8螺栓拧紧力矩为19Nm<±20%）；主过滤器盖拆装用装置宽度为27mm，拧紧力矩为19Nm（±5Nm>。

C）接插件的拆装顺序：尿素泵在整车上的安装位置要便于尿素管路和电器件的安装和拆卸。

为防止尿素管路拆装时对电器接口造成污染，管路接头和电器接插件的拆装顺序如下：

（1）拆卸时，首先拆卸掉尿素管路接头，再拆卸电器接插件；

（2）安装时，首先安装电器接插件，再安装尿素管路接头。

1.8添蓝喷嘴（dosing module）：功用：根据ECU指令，向排气管中喷射尿素。

尿素喷射单元是将尿素水溶液雾化并定量喷射到排气管中，它的重要零部件包括尿素喷射阀、垫片和冷却水管接头，尿素接头规格为5/16，与尿素喷射管连接，冷却水接头的规格为3/8，与发动机冷却液连接连接两个冷却液接头的水管可以互换，冷却液主要对喷嘴进行冷却，防护尿素管路个尿素喷嘴。

在实际维修过程中，经常会遇见喷嘴堵塞的情况，下表是喷嘴堵塞时的常用维修方法。

喷嘴安装注意事项

推荐安装位置：45~85之间及275°~315°之间的角度范围内为最佳安装位置，可以有效避免因为排气管的热流上升导致喷射单元额外的热传递。不推荐安装位置：为避免因排气管外表面的热流上升导致喷射单元额外的热传递，不推荐在315°

~45°之间的角度范围内进行尿素喷射单元的安装。但如果喷射单元的温度在所有驾驶循环下小于70℃且排气管外壁采取了隔热措施，这种安装也是可行的。

禁止安装位置：为避免在喷射单元的喷孔和支架区域可能产生的尿素沉积物堵塞喷嘴喷孔，禁止在85°~275°之间的角度范围内安装。

1.9.氮氧化合物传感器

功能及原理：

检测废气（SCR催化器之后的）中的氮氧化物的浓度，从而实现SCR尾气后处理系统的闭环控制，同时也能够作用于OBD诊断。

工作电压：12V

工作温度：-40~130℃

NOx测量范围：0~1650ppm

响应时间：<2000ms<10~90℃）

1）废气的O2被电解成O2，而废气中的其他成分（HC，CO，H2，以Pt为催化剂在第一个腔被氧化掉；

2）废气中的NOx和少量的O2由第一个腔进入第二个腔，少量的O2继续被电解完毕，而废气中的Nox被分解为N2和O2.测量所得的再生氧气量即为NOx浓度。

1.10.排温传感器

功能及原理：

排气温度传感器安装在SCR催化器之前，用于检测SCR的起燃温度，ECU根据此温度来判断尿素喷射量。排气温度传感器采用PT200薄膜铂热电子技术，随着排气温度升高，传感器电阻变大。ECU通过作用在电阻线路上电压电阻变化计算排气温度。可保证快递的响应时间和很高的精度。

1.11.压差传感器

功能及原理：

压差传感器的作用是实时监测DOC催化器的压力降来确定后处理系统是否正常工作，通过传感器上的两个压力端口引出DOC催化器两端的压力，传感器将测得的结果转化为电压值反馈给控制单元。这样既保证颗粒的充分氧化又避免催化器的堵塞。

1.12.尿素液位温度传感器

功能及原理：

尿素液位温度传感器能够检测尿素箱内的尿素的温度和液面高度，尿素温度为尿素加热提供依据。尿素液位低时，仪表指示灯点亮，提醒用户及时补充。尿素温度传感器和尿素液位传感器集成在一起安装在尿素箱内。二者均是依靠变值电阻的分压变化来测量的。

1.13.环境温度传感器和电磁阀

功能及原理：

SCR后处理系统中的尿素溶液在低温环境下会结冰，工作时需要对尿素加热解冻，环境温度传感器用于测量周围环境的温度。ECU根据这个温度信号通过控制电磁阀对尿素箱内的尿素溶液进行加热。环境温度传感器：因为尿素在-11℃以下会结晶，以此传感器作为冬季解冻的参考值。

1.14.尿素箱

功能及原理：集成尿素液位温度传感器（加热冷却液管路及进出液管），配备通气阀管路。

尿素箱容量：21L尿素加注口滤网每年至少要拆出来清洗一次。

尿素箱总成每年至少要放空清洗一次。

尿素箱通气阀组件每年更换一次

1.15.尿素管路

二、博世6.5SCR系统安装布置

三、BOSCH DeNOX6.5系统构成一工作原理

后处理系统用于降低尾气中的NOX含量来满足排放要求。车用尿素溶液（DEF）通过尿素喷射单元（DM）被喷射到尾气中，尿素首先水解产生氨气（Nh3），随后氨气在催化器中通过化学反应把尾气中的一氧化氮（NO）和二氧化氮（No2）等氮氧化物（Nox）转化为水（H2O）和氮气（N2）。后处理控制集成在ECU中实现尿素喷射，尿素喷射量由发动机的相关参数决定（排温、负载、转速等）。

DEF组成：32.5%的尿素水溶液。

尿素喷射量与催化剂的转换效率有关，ECU通过接收传感器输入的催化剂温度与废气流量信号，查找相应的MAP，得出对应运行工况下的催化剂转换效率，ECU根据转换效率和氮氧化物的裸机排放初步计算出需求的尿素量；由于氨气在SCR催化器中一部分用于催化还原反应，一部分存储在催化器中，且不同温度催化器对氨气的存储能力也不同，这将导致催化器温度上升的过程时，有部分氨气从催化器中溢出，为此ECU对比当前工况下氨气在催化器中的理论存储量与实际存储量，从而在有氨气溢出时，及时减少喷射量；同时ECU会实时监控下游氮氧传感器输入的实际NOX值，当NOX值产生偏差时，通过闭环控制调节喷射量，从而使NOX值稳定在目标值附近。

在系统的化冰功能中需要整车或发动机通过提供环境温度信号，系统将通过此信号反馈的环境温度判断尿素管路是否开启加热。

根据现在的系统和排放标定，尿素消耗量大约为每100公里0.5升喷射条件：系统建压，排气温度需要达到180摄氏度，喷嘴起喷的排气温度是190摄氏度。