奔馳GL350 AdBlue(尿素系統)原理詳解及常見故障的排除方法

奔馳柴油車除了配置DPF裝置來控制黑煙(碳粒)的排放,還配置了選擇性催化還原系統(SCR)來控制NOX化合物的排放。

在相當長的一段時間裡,進口柴油車(奔馳GL350)的尿素系統(SCR)故障,讓許多維修技師頭疼不已。

該系統出現故障就會啟動限制程序,奔馳車系會限制發動機啟動次數(最初一般是16次),保時捷、奧迪、大眾車系會限制行駛里程(最初一般是1000公里)。限制期限達到後,車輛將無法啟動。

奔馳車限制啟動後,用電腦可以激活5次。(前幾年還沒有工程師軟體和刷電腦程式的解決方案。)

如果5次還沒有解決問題就只能更換髮動機電腦。所以當維修技師遇到這個問題時,就有些傷腦筋。

要有效的排除故障,首先弄清楚它的工作原理。

選擇性催化還原技術(SCR)是針對柴油車尾氣排放中NOx的一項處理技術,即在催化劑的作用下,噴入尿素(AdBlue),把尾氣中的NOx還原成N2和H2O。

車用尿素(AdBlue)是一種含尿素32%左右的水溶液,有淡淡的氨水氣味。如果濺出,水分蒸發,形成結晶。

車用尿素(AdBlue)在車輛了上有一個獨立的存儲箱,一般在30升左右。尿素有10L裝的,也有0.98L裝的,加注口有在尾箱備胎處的,也有在加油口的。只是別把柴油或柴油添加劑加進尿素箱了,那樣會導致系統故障。

工作原理:當該系統進入工作狀態後,尾氣從發動機排出後進入排氣管,由前部氮氧傳感器檢測尾氣中的NOX的含量,然後通過電腦計算後,驅動安裝在SCR催化器前部的尿素噴嘴,向排氣管噴入尿素水溶液,尿素水溶液在高溫下發生水解和熱解反應後生成NH3,在SCR系統催化器表面,利用NH3還原NOX,排出N2,多餘的NH3也被還原為N2,防止污染空氣。後部氮氧傳感器負責檢測通過催化器還原後的NOX含量,以檢測該系統的還原效率。

在SCR中發生的化學反應如下:

尿素水解:(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2

NOX還原:NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

NH3氧化:4NH3+3O2→2N2+6H2O

尾氣通過以上物理及化學反應後,最終排到大氣的是氮氣和水。

該系統常見故障:

1.尿素噴嘴及安裝孔堵塞,造成尿素無法正常噴人排氣。

排除方法:用噴水壺向尿素結晶噴水,結晶就會自然融化,不能用螺絲刀之類的硬物去戳,否則容易損傷噴嘴。

2.SCR催化器髒堵

排除方法:將催化器從車上拆下來,用自來水沖洗(和洗噴嘴原理一樣)

3.氮氧傳感器損壞

前部氮氧傳感器損壞,檢測的NOX含量與實際NOX含量不符,造成噴入排氣的尿素溶液不準確。導致後部氮氧傳感器檢測到NOX含量超出極限,誤認為SCR還原系統效率不足。

後部氮氧傳感器損壞,檢測還原後的NOX含量與實際NOX不符,如實際NOX含量正常,而檢測數據給電腦NOX含量超標,電腦就會判斷為SCR系統還原效率低。

故障排除:更換氮氧傳感器。下圖為奔馳166車輛行駛時,前、後氮氧傳感器的正常數據。前部為177ppm,後部為6ppm(164車型記得是稍微高點,在20左右)。如果後部數據長時間過高就有可能報SCR效率低。

以上為常見故障,在維修過程中還有尿素泵損壞、尿素液位傳感器損壞、尿素管堵塞等,還有客戶把柴油加到尿素箱裡面的……..

在排除故障過程中,需要了解的是該系統不會在維修工作完成後,系統就自動恢復正常,而是需要在行駛過程中,電腦監測到系統工作正常後才會自動取消限制。一般情況需要行駛幾十公里。

(當然現在有多種方法可以取消該系統,個人不建議這麼做,因為取消後尾氣NOx會超標)