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柴油发动机后处理系统故障诊断思路分析1. 引言1.1 引言柴油发动机后处理系统是保障柴油发动机高效、环保运行的重要组成部分。
随着环保要求日益提高，后处理系统在柴油发动机中的作用愈发突显。
随之而来的也是一系列可能出现的故障问题。
故障诊断对于保障后处理系统的正常运行至关重要。
我们有必要对柴油发动机后处理系统的故障诊断思路进行深入分析和研究。
本文将从后处理系统概述、常见故障及原因分析、故障诊断步骤、故障诊断工具和方法、故障排除与修复等方面展开论述，希望能够为工程师们提供一些参考和帮助。
在现代社会，对于环境保护的要求越来越高，因此对柴油发动机后处理系统的故障诊断有了更为迫切的需求。
通过本文的研究，我们希望能够为相关人员提供一些实用的指导，使他们能够更好地诊断和修复柴油发动机后处理系统的故障，从而保障柴油发动机的高效、环保运行。
2. 正文2.1 后处理系统概述柴油发动机后处理系统是针对柴油发动机废气排放中的氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）和碳氢化合物（HC）进行处理的系统，主要包括SCR（选择性催化还原）、DPF（颗粒物过滤器）和DOC（氧化催化器）等部件。
后处理系统的主要作用是将发动机废气中的有害物质转化为无害的气体排放，以满足环保要求。
后处理系统的工作原理是利用催化剂将废气中的有害物质在化学反应中转化为无害的物质，其中SCR系统通过尿素溶液喷射进入排气管中与NOx进行反应，将其转化为氮气和水蒸气；DPF系统则通过滤网捕获颗粒物并定期进行再生，将固态颗粒物氧化转化为气态颗粒物排放；而DOC系统则主要是通过氢气和一氧化碳将残余的碳氢化合物氧化为二氧化碳和水。
后处理系统是现代柴油发动机必不可少的重要部分，能有效减少排放对环境的影响。
对后处理系统的正常运行非常重要，需要及时诊断和处理各种故障，保证系统的有效工作。
2.2 常见故障及原因分析1. SCR催化转化剂堵塞：SCR催化转化剂堵塞是柴油发动机后处理系统常见的故障之一。
国四发动机后处理系统国四排放研究背景压燃式柴油机由于柴油及其燃烧方式的特征，排放的HC、CO相对汽油机少的多，但排放的NOx和PM大量并存。
因此，柴油机排放控制的重点应该是降低颗粒物和NOx的排放量。
为了满足欧Ⅳ及以上排放要求，柴油机单靠燃烧改进等机内净化技术已经很难满足越来越严格的排放法规，尾气必须通过柴油机外的排放后处理装置才能达标。
排气污染物限值变化趋势排放控制技术原理及缺点技术路线的选择根据汽车工业发达国家的发展经验，当前主要有两条技术路线：一、EGR+DPF/DOC路线（美国路线）二、优化燃烧+SCR路线（欧洲路线）SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）是实现欧Ⅳ/Ⅴ最快捷的途径，也是实现欧Ⅵ的必要手段。
同时，采用SCR技术的发动机可以更有效的降低NOx的排放，并且有明显的节能特点。
决定因素：1、我国能源资源有限，50%以上依赖进口。
SCR技术比EGR技术节油5%～7%。
2、我国目前炼油水平不高，硫含量在250ppm以上。
EGR要求含硫量在50ppm以下。
3、SCR技术有达到国IV以上的排放标准潜力。
国IV机型和国V机型可选用同一发动机技术平台。
国四发动机后处理系统工作原理后处理系统选用了选择性催化还原系统，其作用是先通过优化燃，再使用选择性催化还原SCR来降低因燃烧优化而产生的NOx排放，欧洲普遍采用该系统。
其化学反应原理是采用尿素水溶液作为还原剂，尿素在高温下分解成成NH3和CO2，产生的NH3作为还原剂，将废气中的NOx还原成N2的过程。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2ONO+NO2+2NH3→4N2+12H2O当SCR系统工作时，电控单元采集柴油机的转速和扭矩信号、排气管中的排气温度信号、催化器温度信号后电控单元根据输入参数，查找存储的尿素喷射脉谱图，计算出此时所需的尿素量。
国六柴油发动机后处理典型故障原因及排查方法研究（东风柳州汽车有限公司，柳州 545005）胡贤淼摘要：随着国六排放的升级，商用车已经全面切换进入国六阶段。
由于国六排放法规的加严，符合国六排放标准的柴油发动机，其后处理结构与国五柴油发动机完全不同，控制系统和逻辑以及产生的故障也更加复杂。
本文通过对国六柴油发动机后处理结构、运行特性和典型故障的研究，分析故障产生的原因，掌握故障对应排查方法，快速解决客户问题，降低故障对客户的影响，可以增加客户的出勤率，提升用户满意度，减少客户经济损失。
关键词：国六排放；后处理故障；驾驶性能限制系统；氧化催化转化器；柴油颗粒捕捉器；选择性催化还原中图分类号：U472.9 文献标识码：A0 引言随着GB 17691—2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》的正式执行，商用车已经全面进入国六阶段。
对比国五阶段后处理相关故障的车辆限制最高扭矩（发动机最大扭矩转速至调速器断油开始点转速间的最大输出扭矩降至外特性扭矩的60%），国六排放法规后处理相关故障的车辆限制区分为初级驾驶性能限制系统（发动机最大扭矩转速至调速器断油开始点转速间的最大输出转矩降至外特性扭矩的75%），和严重驾驶性能限制系统（除初级驾驶性能限制外，限制车辆运行速度至20 km/h，即跛行模式）。
在后处理故障激活驾驶性能限制系统后，对用户带来的感知和影响将更加明显。
如国五轻货运输车辆在后处理故障时虽然被限制最大扭矩，但由于载重较轻，实际上产生影响较小。
而国六激活严重驾驶性能限制系统后，限速至20 km/h 后车辆则无法正常运营。
为快速消除用户对国六车辆后处理故障的抱怨，本文基于现有国六柴油发动机的运行特性，对国六柴油发动机后处理典型故障进行分析，探究故障产生的原因以及排查的步骤，形成可行的诊断方案。
1 典型国六柴油机后处理的结构和原理为满足国六排放法规对NO X 和PM 的严苛要求，国六发动机在国五发动机基础上进一步优化了尿素后处理系统，并增加了后处理颗粒再生系统。
发动机后处理结构原理
1汽车发动机后处理结构
汽车发动机后处理系统是一种过滤和加工汽车排气的技术，它的目的是减少汽车尾气污染物的释放。
汽车发动机后处理系统以排气为主要输入和输出，采用多种技术将汽车排气中的污染物过滤等处理，以达到减少汽车尾气污染的目的。
汽车发动机后处理系统通常由以下两个系统组成：氧化催化剂和DPF(柴油颗粒滤清器)。
1.1氧化催化剂
氧化催化剂是一种滤芯，它通过吸收CO、NOx、SOx等污染物，将其催化氧化为二氧化碳和水，使汽车尾气中汽车污染物减少，从而实现汽车排放环保要求。
1.2DPF（柴油颗粒滤清器）
DPF是一种真空滤芯装置，它采用特殊的陶瓷膜进行颗粒物的过滤，从而将柴油发动机排气中的微小颗粒物过滤掉，达到汽车尾气环保的要求。
汽车发动机后处理系统实施中，有时会出现“堵塞”现象，此时应检查滤芯是否有“堵塞”，确认后该滤芯应及时更换，以避免影响系统的正常运行。
汽车发动机后处理系统原理是以排气为主要输入和输出，采用多种技术将汽车排气中的污染物过滤等处理，从而实现汽车尾气污染物减少，为实现汽车环保提供了有效的手段。
国V SCR 后处理系统工作原理及典型故障分析席佩佩，徐志雷（山东唐骏欧铃汽车制造有限公司，山东 淄博 255100）中图分类号：U464.112 文献标志码：B 文章编号：1003-8639（2018）05-0063-04SCR 系统即选择性催化还原系统（Selective Catalytic Reduction System），是应用于发动机排气系统，将排气中的氮氧化物（NO x ）进行选择性催化还原成氮气和水，以降低NO x 排放量的排气后处理系统。
SCR 后处理系统是国V 柴油机主流配置，分为空气辅助式和无气辅助式。
1 SCR系统构成SCR 系统由催化消声器、计量喷射系统、尿素罐、喷嘴、DCU、管路（尿素吸液管、喷射管、回液管，集成电加热功能）、空气滤清器（空气辅助式专用）、传感器和线束构成。
SCR 系统构成如图1所示。
本文主要介绍SCR 系统的电控部分。
1.1 DCUDCU（Dosing Control Unit）即尿素喷射控制器，外形如图2所示。
主要功能如下。
1）控制尿素喷射 DCU 通过CAN 总线和发动机ECU 通信，获取发动机运行状态参数，同时采集催化器温度信号，实时计算尿素喷射量，并驱动计量泵从尿素箱抽取相应量的尿素，经压力管将尿素送到喷嘴，喷入催化消声器。
2）控制尿素加热系统工作 尿素溶液在-11℃会结冰，为了保证SCR 在寒冷的冬天也能正常工作，就必须将尿素溶液加热解冻；当DCU 通过尿素箱温度传感器和环境温度传感器断定尿素溶液结冰后，DCU 将会控制冷却水电磁阀（图3）打开，利用发动机冷却液，对尿素箱的尿素液进行解冻。
同时控制尿素管路加热丝得电，对尿素管路进行加热，防止尿素管路结冰。
3）OBD 诊断功能 DCU 可通过CAN 总线向ECU 发送OBD 信息。
识别可能导致排放超标的故障区域，并以故障代码的形式储存在电控单元储存器中，同时点亮仪表OBD 故障灯。
当故障导致排放明显恶化时，激活发动机扭矩限制功能，避免排放进一步恶化，提醒驾驶员尽早进行维修。
柴油发动机尾气后处理技术（SCR）的应用林晓周（华南理工大学机械与汽车工程学院11级车辆1班201130080454）摘要：随着柴油机排放法规的日益严格，后处理技术是满足欧IV及以上排放法规必须采用的技术措施。
2010年之后，国家计划三年内实施柴油车国Ⅳ标准，这对EGR技术提出了极大挑战。
EGR技术难以适应柴油车更加严格的排放要求，而SCR则能满足国Ⅳ及国Ⅴ排放标准，因此SCR技术成为了市场发展主流。
SCR 技术被称为目前比较流行和广泛的机外柴油机排放控制技术。
全称叫选择性催化还原技术，其转化器具有很强的选择性，主要是针对NOx的排放控制，其还原系统的还原剂可用各种氨类物质或者各种HC。
关键词：SCR、尾气后处理技术、柴油机、NOx1.EGR与SCR之争为了满足欧Ⅳ～欧Ⅵ排放法规，欧美中重型商用车及柴油机企业在尾气后处理方面，主要采用了两条排放控制技术路线。
其一是“优化燃烧+SCR”技术路线，简称SCR路线。
其基本工作原理是通过优化柴油发动机缸内燃烧过程，使燃烧废气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）及颗粒（PM）等排放物得到有效控制并达到法规要求，最后对发动机排出尾气中含量较高的氦氧化物通过专门的车载后处理系统进行技术处理，以满足法规要求。
这一技术路线目前在欧洲占主流，欧洲长途载货车几乎全部采用这一方案。
其二是“EGR＋DOC/DPF/POC（废气再循环＋柴油氧化催化器/柴油颗粒过滤器/颗粒氧化催化器）”技术路线。
其中以“EGR＋DPF”应用最广泛，简称EGR路线。
EGR（废气再循环）技术，是将柴油机排气中的少部分废气经EGR阀进入进气系统，与混合气融合后进入气缸参与燃烧。
少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故对NOx进行了抑制，从而降低了废气中NOx的含量。
这一技术路线在北美市场占主流。
SCR技术是目前世界各国特别是欧盟各国普遍采用的控制柴油车尾气排放的一项成熟技术。
柴油发动机后处理系统故障诊断思路分析柴油发动机后处理系统是车辆尾气处理的重要部分，它主要是通过将柴油发动机生成的废气中的有害气体转化为对环境无害的气体，从而降低车辆的排放污染。
在使用柴油发动机后处理系统的过程中，有时会出现故障，导致系统无法正常工作。
对柴油发动机后处理系统故障的诊断思路分析变得非常重要。
一、了解柴油发动机后处理系统的工作原理在进行故障诊断之前，首先需要了解柴油发动机后处理系统的工作原理。
柴油发动机后处理系统主要包括颗粒捕集器(DPF)、尿素SCR（选择性催化还原）系统和氧化催化器DOC 等部分。
对这些部件的工作原理和工作流程进行充分的了解，有助于在诊断出故障时，快速定位问题所在。
二、排除机械故障柴油发动机后处理系统的故障可能来源于机械部件的故障，因此在诊断时需要先排除机械故障。
排气管是否被堵塞，各个部件的连接是否松动，传感器是否正常等等。
只有通过排除这些可能的机械故障，才能更准确地定位故障所在。
三、检查故障码当柴油发动机后处理系统出现故障时，车辆的ECU（电子控制单元）会存储相关的故障码。
在进行故障诊断时，首先需要通过诊断仪器读取车辆的故障码，从中找出系统出现的故障信息。
然后根据故障码的具体含义，进一步确认系统故障的具体部位和问题。
四、通过数据流诊断在排除机械故障和检查故障码之后，还可以通过数据流诊断来进一步确认柴油发动机后处理系统的故障。
通过读取车辆的传感器数据，如进气温度、氧气传感器数据等，在系统工作时的实时数据，来判断系统是否正常工作。
通过对数据流的分析，可以更加准确地判断柴油发动机后处理系统的故障原因。
五、检查传感器和执行器柴油发动机后处理系统中的传感器和执行器通常是系统工作的关键部件，它们的故障往往会导致系统无法正常工作。
在进行故障诊断时，需要检查这些传感器和执行器的工作状态，比如氧气传感器、尿素泵、尿素喷射器等。
通过对这些关键部件的检查，可以帮助定位故障所在。
六、维修与更换部件在确认柴油发动机后处理系统出现故障后，需要根据诊断结果对系统进行维修与更换部件。
国六柴油后处理系统介绍大家都在说“国六排放发动机”归根结底还是后处理系统不一样，那么国六后处理整体方案有那么些呢?接下来我们就一一盘点一下。
国六后处理系统采用DOC+DPF+SCR+ASC技术，采用双NOx传感器，4温度传感器，1压差传感器。
采用非空气辅助尿素喷射系统。
国六后处理结构示意图如下：国六后处理系统采用DOC+DPF+SCR+ASC技术DOC: Diesel Oxidation Catalyst 柴油机氧化催化器DPF: Diesel Particulate Filter 柴油机颗粒净化器SCR: Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原反应ASC: Ammonia Slip Catalyst氨净化催化器1、箱式催化消声器(适用K15/K13/11)箱式催化消声器外形尺寸：710mm×622mm×625mm2、箱式集成消声器(结构适用K09/08/K05/S06)箱式集成消声器外形尺寸：650mm×550mm×625mm3、一字圆桶式集成式消声器(K08\K05\S06\S04\Y30\Y24)一字圆桶式集成式消声器外形尺寸：φ260mm×1070mm\φ 258mm×1005mm\φ220mm×950mm4、U型集成式消声器(K09\K08\K05\S06\S04)U型集成式消声器适用于后置客车，尺寸根据机型各异5、S型集成式消声器(K09\K08\K05\S06\S04)S型集成式消声器适用于后置客车，尺寸根据机型各异6、气体发动机国六后处理整体方案：气体机后处理系统采用EGR+TWC技术。
国六后处理结构示意图如下：气体发动机国六后处理整体方案国六后处理系统 DPF系统介绍及堵塞原因2019-10-23 16:58:46类型：投稿来源：卡车之家作者：噬魂小大噬魂选车，用车，玩车▎重型柴油汽车排放法规●国六后处理系统技术路线和系统架构后处理系统包含以下部件：催化转化器：DOC+SCR+ASC颗粒捕集器：DPF尿素供给单元、喷射单元燃油计量单元、喷射单元传感器：温度传感器、氮氧传感器、压差传感器、PM传感器▎DPF基本原理DPF由多孔壁流式陶瓷材料制成，并涂覆有贵金属涂层，分为封装、卡箍、载体、衬垫等四个部分；它的主要功能是捕集柴油车尾气中的碳烟颗粒以及其他颗粒物，以达到净化尾气的作用；DPF捕集的这些碳烟颗粒以主动或被动再生的方式，会在载体内部被燃烧掉，转变成少量灰分物质；这些灰分是一种不可燃烧的物质，主要构成是润滑油添加剂的化学成分，如钙、硫、锌及磷的化合物；随着DPF的使用，这些物质会不断堆积堵塞DPF，造成发动机限扭、动力下降、油耗上升，甚至直接损坏DPF总成。
国六后处理系统工作原理
国六后处理系统是一个可以提供单一的易于使用的环境，以满足
不同物流调控需求的系统。
国六后处理系统的总体设计遵循国家六级
排放标准，通过专业的隔板材质、燃料消耗控制调节器、氧化器和排
放装置，满足六级标准要求，有效降低和控制汽车、柴油机发动机的
尾气排放。
国六后处理系统设计中，燃料消耗控制调节器可以减少进气量或
重新调节有效压缩比，从而降低汽车或发动机的燃料消耗量，改善燃
烧过程，有效地减少汽车尾气排放；氧化器的安装可以更好地利用所
排出的气体，使其更趋于饱和状态，更高效地完成净化，除尘效率高；排放装置的安装可以调节发动机的废气流量，制造出雾度更小的汽车
尾气，以满足国六后处理系统要求。
发动机后处理结构原理
发动机后处理结构原理是指用于发动机尾气排放控制的系统结
构原理。
发动机在运转过程中会产生大量的废气排放，其中包括氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等有害物质。
这些有害物质会对环境和人体健康造成危害。
为了控制发动机的尾气排放，大多数现代发动机都采用了后处理系统。
发动机后处理系统主要由三部分组成：废气再循环（EGR）系统、催化剂转化系统和颗粒物过滤器（DPF）系统。
废气再循环系统通过将部分废气重新引入燃烧室中，降低氮氧化物的产生；催化剂转化系统利用催化剂将有害物质转化为无害物质；颗粒物过滤器系统通过降低排放颗粒物的浓度，减少对环境的污染。
发动机后处理系统的结构原理是通过这三个系统进行协同工作，控制发动机尾气排放。
废气再循环系统和颗粒物过滤器系统主要降低氮氧化物和颗粒物的排放，而催化剂转化系统主要降低一氧化碳和碳氢化合物的排放。
这三个系统的协同工作可以有效地降低发动机尾气排放的有害物质，对环境和人类健康造成的危害得到了有效的控制。
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