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三元催化器堵塞的判断方法
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闭环电喷车&三元催化器&堵塞是一个很普遍的问题，特别是道路拥堵的城市。燃油油质差的地区，这个问题更加突出。&三元催化器&堵塞不仅严重造成车辆油耗增加，动力下降。尾气超标。更严重的能让排气管烧红，造成车辆自燃。长期以来，汽修厂对于&三元催化器&堵塞没有有效的预防手段。也没有有效的治理手段，对于堵塞的&三元催化器&。只有采取更换的方法。既浪费了资源。又增加车辆用户的负担。有些不负责的修理厂。甚至采取将&三元催化器&内的载体除掉的方法，使车辆对环境造成更严重的污染，所以&三元催化器&堵塞是闭环电喷车急需解决的问题。&三元催化器堵塞有其内在因素和外在因素&，内在因素是三元催化器载体上贵金属催化剂对硫、磷、一氧化碳。未完全燃烧物、铅、锰等分子有强烈吸附作用。很容易形成成份复杂的化学络合物。同时贵金属催化剂强烈氧化催化作用。使吸附的汽油不完全燃烧物更容易氧化、缩聚、聚合形成胶质积碳，造成三元催化器堵塞。外在因素：1、汽油：汽油含硫量高容易在三元催化器形成化学络合物造成堵塞。油质差，胶质多汽油容易造成三元催化器堵塞。使用含铅或含锰抗爆剂汽油容易造成三元催化器堵塞尽管我国已严禁使用有铅汽油。但有些地区汽油在运输贮存过程中铅污染严重。有些小炼油厂为了降低成本，仍在违法使用含铅抗爆剂。含锰抗爆剂在发达国家已禁止使用，但我国大部分地区仍在使用)。使用乙醇汽油容易造成三元催化器堵塞，乙醇汽油容易在燃烧室形成积碳，同时乙醇汽油对进气系统、燃烧系统胶质积碳有冲洗作用，冲洗下来的胶质积碳很容易在三元催化器形成堵塞。2、机油：长期使用含硫、磷抗氧剂的机油容易造成三元催化器堵塞。3、道路：由于汽车在加速、减速状况下产生不完全燃烧物最多。所以长期在拥堵道路上行驶容易造成三元催化器堵塞。4、&喷油嘴、进气道免拆清洗养护&：由于在清洗过程中会冲洗下来大量胶质积碳。所以很容易造成三元催化器堵塞，这也是有些车辆在进行&喷油嘴、进气道免拆清洗养护&后油耗增加的原因。5、涡轮增压：带涡轮增压的车辆容易发生三元催化器堵塞。这主要是由于驾驶员不正确操作造成的。&三元催化器&堵塞是逐步形成的，堵塞的生成是可逆的，堵塞可通过化学过程如氧化和气化而减少，也可以通过物理过程如解吸和挥发组分、气相组分蒸发而减少。&三元催化器&堵塞可以分为三个阶段：第一阶段为轻微堵塞阶段。此阶段化学络合物吸附在催化剂表面上。只表现为尾气净化功能降低。尾气排放超标。第二阶段为中度堵塞阶段，化学络合物已在催化剂表面累积到一定程度，此阶段排气背压升高。油耗增加、动力下降。第三阶段为严重堵塞阶段。由于堵塞严重，&三元催化器&工作温度升高。在三元催化器前端形成高温烧结堵塞。高温烧结堵塞又分为两种：一种为金属烧结堵塞。一种为积碳烧结结焦堵塞。它是由燃油中是否使用含铅、含锰抗爆剂而决定，此阶段表现为动力严重下降，经常熄火，严重时排气管烧红。甚至造成车辆自燃。油耗增加，动力下降我碰上了.今天在骏驰干脆把将&三元催化器&内的载体除掉了没办法,新的好几千也用不长,就这油质还天天涨~CN如何检测三元催化系统的堵塞呢?有以下几种方法：1.检查三元催化器的前后氧传感器电压是否一致。如果一致，说明三元催化器损坏，也就是堵塞了或者因为发动机失火把三元烧了2.把手伸到排气管处，看能否感觉到气流，如感觉不到，说明堵塞3.摘下空气滤清器。原地急踩油门。看时候从空滤处往外冒黑烟&&&&&4.感温三元催化器的前后温差来判断是否堵塞&&&&&5.试车时达不到最高车速,加速不良三元催化转换器性能诊断与检修伴随世界各国对排放法规实施日益严格，各种机外净化技术也纷纷产生。其中，三元催化转换器(简称TWC：threewaycatalystconverter)的研制成功对于与汽车排放控制技术有了突破性的进展，它可使汽车排放中的CO、HC和NOX同时降低90%以上。目前三元催化转换器技术已经在汽油车上广泛使用。不过，由于三元催化转换器受本身的工作环境十分恶劣以及其转化性能特点的影响，在使用过程中也会有各种不同故障产生。例如，由于三元催化转换器堵塞造成的发动机动力下降、熄火或启动困难及尾气超标等现象，很可能干扰我们的故障判断。除此之外，还会造成严重的后果，例如三元催化转换器中颗粒催化物的熔化，催化转换装装置内部的蜂窝陶瓷状基底因过热而破裂等带来的损失。1.三元催化转换器检测前的准备工作三元催化转换器(TWC)的任务是降低排放中的CO、HC和NOX。但如果车辆的状况很差。例如排出的CO值高于1%。再有效的TWC也无能为力。所以在检查TWC性能之前，必须首先用尾气分析仪测量汽车尾气中的CO、HC和O2的含量。以判断混合气的浓度是否合适，如果合适才能进行TWC的性能检测。在测量尾气时候，先脱开TWC进气口。使发动机运转至正常温度，将测量管插入排气管中至少400mm。按照怠速法进行测量。(注意：该项测试应该在3min内完成)。若测量值不正常应该先检修发动机工作性能。直至数值在规定范围之内。待数值正常后，装复TWC进气口。在发动机温度正常时检测TWC的工作性能。2.三元催化转换器性能的检测方法(1)简单人工检查通过人工检查可以从一开始判断TWC是否有损坏。用橡皮槌轻轻敲打TWC。听有无&咔啦&声。并伴随有散碎物体落下。如果有此异响，则说明TWC内部催化物质剥落或蜂窝陶瓷载体破碎。那么必须更换整个转换器了。如果没有上述异响。应该检查TWC是否堵塞。TWC芯子堵塞是比较常见的故障。可以用下面两种方法进行。第一种方法是检测进气歧管真空度法。将废气再循环(EGR)阀上的真空管取下。将管口塞住，避免产生虚假真空泄漏现象。将真空管接到进气歧管上，让发动机缓慢加速到2500r/min。若真空表读数瞬间又回到原有水平(47.5~74.5kPa)并能维持15s。则说明TWC没有堵塞。否则应该怀疑是TWC或排气管堵塞。第二种方法是检测排气背压法。从二次空气喷射管路上脱开空气泵止回阀的接头。再在二次空气喷射管路中接一个压力表。在发动机转速为2500r/min时观察压力表的读数。此时读数应该小于17.24kPa，如果排气背压大于或等于20.70kPa。则表明排气系统堵塞。若观察TWC、消声器及排气管没有外伤。则可将TWC出口和消声器脱开后观察压力表读数是否有变化。若压力表显示排气背压仍然较高。则为TWC损坏：若压力表显示排气背压陡然下降。则说明堵塞发生在TWC出气口后面的部件。(2)怠速试验法检查让发动机怠速运转，使用尾气分析仪测量此时的CO值。当发动机正常工作时候(空燃比为14.7：1)。这时的CO典型值为0.5~1%。当使用二次空气喷射和TWC技术可以使怠速时的CO值接近于0。最大不应超过0.3%，否则说明TWC损坏。另外。据经验分析，怠速时候的NOX的排放量也能给我们一些帮助。通常在怠速时候的NOX数值应不高于100ppm，而在稳定的工况下。NOX数值应该不高于1000ppm，在发动机一切正常的情况下，而NOX过高就可以怀疑是TWC故障了。(3)快怠速试验法测量让发动机处于快怠速运转状态。并用转速表测量快怠速是否符合规定值。用尾气分析仪测量发动机处于快怠速状态下尾气中的CO和HC含量。如果发动机性能良好，则CO值应该在1.0%以下，HC应该在10ppm以下。若两种数值都超标，则可临时拔下空气泵的出气软管，此时若CO和HC值不变。则可以判定TWC已损坏，若读数上升。而重新接上软管后又下降。则说明燃油喷射系统故障或是点火系统故障。(4)稳定工况试验法在完成基本怠速试验后进行该项试验。按照厂家规定接好汽车专用数字式转速表，使发动机缓慢加速，同时应观察尾气分析仪上的CO和HC值。当转速加到2500r/min并稳定后。CO和HC数值应有缓慢下降。并且稳定在低于或接近于怠速时的排放水平。否则怀疑是TWC损坏。这种方法不但能够对TWC是否有故障做出判断。还能有效地综合分析TWC在车辆行驶中的实际效能。这时因为TWC性能评价指标中有一项&空速特性检验&，它表示了受反应气体在催化剂中的停留时间。性能差TWC尽管在低空速(如怠速)时表现出较高的转化效率。但是在高空速(如实际行驶)时的转化效率是很低的，因而不能仅凭借怠速工况评价催化剂的活性是否正常。此外，在具体检测中，还需要注意TWC的空燃比特性。TWC在过量空气系数为1的附近时。转换效率最高。实际使用中就需要闭环电子控制燃油供给系统和氧传感器的配合。开环时候由于无法给予精确的空燃比，转换效率仅仅有60%左右。而闭环时平均转换效率可达95%，因此。在对TWC进行怀疑的时候，也应该对电控系统和氧传感器进行相应检测。(5)红外温度计测量法这是一种比较简单的测量方法。TWC在实际使用过程中，其出口管道温度比进口管道温度至少高出38℃，在怠速时，其温度也相差10%。但是若出口与入口处的温度没有差别或出口温度低于入口温度，则说明TWC没有氧化反应。此时应该检查二次空气喷射泵是否有故障，若没有故障。就说明TWC已经损坏。(6)利用双氧传感器信号电压波形分析目前，许多发动机燃油反馈控制系统中。都安装两个氧传感器。分别装载TWC的反应前、后两端。这种结构在装有OBD-Ⅱ代系统的汽车上，可以有效地检测TWC的性能。OBD-Ⅱ诊断系统改进了TWC的随车监视系统，安装在TWC后端的氧传感器电压波动要比安装在TWC前端的氧传感器电压波动少得多。这是因为运行正常的TWC转化CO和HC时消耗氧气。当TWC损坏时。其转换效率基本丧失，使前、后端的氧气值接近，此时氧传感器信号的电压波形和波动范围均趋于一致，因此，需要更换TWC。3.TWC常见故障及原因三元催化转化器的常见故障有：三元催化转化器性能恶化；三元催化转化器芯子堵塞后排气不畅，产生过高的排气背压，使废气倒流到发动机内。包括如下现象：①炭灰积聚、污染。含铅汽油燃烧后会使三元催化转化器很快受到损害；机油窜入汽缸燃烧后机油中的磷和锌等物质也会污染三元催化转化器。②陶瓷芯子破损。热循环的长期作用、外部碰撞和挤压。都有可能使陶瓷芯子破损。③陶瓷芯子熔化。三元催化转化器正常工作时，三元催化转化器内的温度一般可达500~800℃。出口处温度比进口处温度约高30~100℃。但是。混合气浓或燃烧不完全时会使排气中的CO、HC浓度过高，这将加重三元催化转化器的负担。使温度升高过多，时间长后。会使三元催化转化器的性能恶化。甚至熔化载体。④三元催化转化器上一般还装有排气温度传感器。当温度不定期高时，电控单元会切断二次空气供给，中断催化转化反应
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海淀分局备案编号一种scr尾气后处理系统故障诊断仪的制作方法
专利名称一种scr尾气后处理系统故障诊断仪的制作方法
技术领域本发明涉及SCR尾气后处理技术领域，尤其涉及一种SCR尾气后处理系统故障诊断仪。
背景技术随着中国经济与科学技术的飞速发展，我国的汽车工业发展不断壮大。汽车数量的增长极大的提高了人民的生活质量，但与之相关的能源、环境问题逐渐显现出来。一方面，随着汽车数量的增加，石油等化石燃料的消耗量也快速增加，并不断的突破国际石油安全警戒线；另一方面，汽车尾气排放导致我国面临的环境污染压力日益严峻，汽车尾气排放已经成为城市环境的主要污染源。鉴于我国日益严峻的环保和能源压力，国家对汽车尾气排放要求越来越严格。发动机制造商为了满足关于尾气排放的规定所采用一种方法是选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)催化剂来净化发动机尾气流中的氮氧化物。SCR尾气后处理系统是一套集机械、电子、化学及流体等学科相结合的系统，其在有催化剂的情况下，向发动机尾气流中释放氨(NH3)等还原剂，氨可以存储在催化剂的表面涂层上，在该处氨与尾气流中的氮氧化物反应生成对环境无害的产物，例如氮气和水等。但是，目前存在的一个严重问题是:在SCR尾气后处理系统系统发生故障例如尿素喷射系统堵塞，尿素发挥逃逸等故障时，维修难度大，很难通过传统的经验办法或者工具排除，最终导致汽车的尾气排放超过法规要求。
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其有效的解决了 SCR尾气后处理系统一旦发生故障无法快速判断出故障点的问题，而且使用方便，便于携带。为达此目的，本发明采用以下技术方案:一种SCR尾气后处理系统故障诊断仪,其包括:控制器局域网(Controller AreaNetwork, CAN)通讯模块、微控制单元(Micro Control Unit, MCU)、存储器、显示屏、键盘及电源；所述CAN通讯模块与SCR尾气后处理系统、发动机电连接，用于获取SCR尾气后处理系统中各传感器反馈的故障信息和发动机的状态信息；所述微控制单元与CAN通讯模块、显示屏电连接，用于对所述故障信息和发动机的状态信息进行分析，判断出SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数，并输出给显示屏显示；所述存储器与微控制单元电连接，用于存储所述SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数；所述键盘与微控制单元电连接，用于输入相关控制数据，实现参数和故障的读取，并显示到显示屏上；所述电源与微控制单元电连接，用于为该故障诊断仪供电。特别地，所述SCR尾气后处理系统故障诊断仪还包括:指示灯，其与微控制单元电连接，用于在SCR尾气后处理系统存在故障时，进行亮度提示。特别地，所述微控制单元选用英飞凌16位MCU。特别地,所述显示屏选用液晶显示屏。特别地，所述电源选用可充电式锂电池。本发明中CAN通讯模块基于SAE-J1939协议与SCR尾气后处理系统、发动机实现通讯，读取SCR尾气后处理系统中各传感器反馈的故障信息和发动机的状态信息，微控制单元对所述故障信息和发动机的状态信息进行分析，判断出SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数，并输出给显示屏显示，从而快速准确的判断出SCR尾气后处理系统的故障所在，缩短故障查找时间，实现了对SCR尾气后处理系统参数及状态检测、对SCR尾气后处理系统故障检测及清除、对发动机参数检测及对可标定参数的设定。
图1为本发明实施例提供的SCR尾气后处理系统故障诊断仪结构图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。请参照图1所示，本实施例中SCR尾气后处理系统故障诊断仪包括:CAN通讯模块101、微控制单元102、指示灯103、存储器104、显示屏105、键盘106及电源107。所述CAN通讯模块101与SCR尾气后处理系统、发动机电连接，用于获取SCR尾气后处理系统中各传感器反馈的故障信息和发动机的状态信息。CAN通讯模块101 —般由CAN控制器、CAN驱动器及中心微处理器构成。CAN通讯模块101基于SAE-J1939协议与SCR尾气后处理系统、发动机进行通讯。SCR尾气后处理系统中各传感器，例如催化器温度传感器、尿素温度传感器、尿素液位传感器、尿素泵压力传感器、NOx传感器等会实时反馈各部件的故障信息，并通过CAN通讯模块101输出给微控制单元102进行故障分析。同时，空气质量传感器、转速传感器等也会将发动机环境温度、转速、油耗等状态信息通过CAN通讯模块101输出给微控制单元102进行处理。其中，所述SAE-J1939协议是美国汽车工程协会(SAE)的推荐标准，用于为中重型道路车辆上电子部件间的通讯提供标准的体系结构。所述微控制单元102与CAN通讯模块101、显示屏105电连接，用于对所述故障信息和发动机的状态信息进行分析，判断出SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数，并输出给显示屏105显示。本实施例中所述微控制单元102选用英飞凌16位MCU,所述显示屏105选用液晶显示屏。微控制单元102在对所述故障信息和发动机的状态信息进行分析时，可以读取发动机与排放控制相关的报文，综合判断SCR尾气后处理系统的故障点，并可在使用权限许可的条件下动态设定可标定参数来辅助进行故障检测。所述存储器104与微控制单元102电连接，用于存储所述SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数。对于一些重用的数据可以存储在存储器104里面以便于离线分析。所述指示灯103与微控制单元102电连接，用于在SCR尾气后处理系统存在故障时，进行売度提不。所述键盘106与微控制单元102电连接，用于输入相关控制数据，实现参数和故障的读取，并显示到显示屏105上。通过键盘106输入相关控制数据，进行功能选择，实现SCR尾气后处理系统故障冻结帧参数的读取，当前故障和历史故障的读取及清除。所述电源107与微控制单元102电连接，用于为该故障诊断仪供电。本实施例中所述电源107选用可充电式锂电池。本发明的技术方案可以快速准确的判断出SCR尾气后处理系统的故障所在，缩短故障查找时间，弥补了 SCR后处理系统领域对于故障诊断设备的缺少的空白，而且体积小，便于使用和携带。注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
1.一种SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其特征在于，包括:控制器局域网(Controller Area Network, CAN)通讯模块、微控制单兀(Micro Control Unit,MCU)、存储器、显示屏、键盘及电源；
所述CAN通讯模块与SCR尾气后处理系统、发动机电连接，用于获取SCR尾气后处理系统中各传感器反馈的故障信息和发动机的状态信息；
所述微控制单元与CAN通讯模块、显示屏电连接，用于对所述故障信息和发动机的状态信息进行分析，判断出SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数，并输出给显示屏显示；
所述存储器与微控制单元电连接，用于存储所述SCR尾气后处理系统中各部件的参数、状态、故障点以及发动机的运行参数；
所述键盘与微控制单元电连接，用于输入相关控制数据，实现参数和故障的读取，并显示到显示屏上；
所述电源与微控制单元电连接，用于为该故障诊断仪供电。
2.根据权利要求1所述的SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其特征在于，还包括:指示灯，其与微控制单元电连接，用于在SCR尾气后处理系统存在故障时，进行亮度提示。
3.根据权利要求1所述的SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其特征在于，所述微控制单元选用英飞凌16位MCU。
4.根据权利要求1所述的SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其特征在于，所述显示屏选用液晶显不屏。
5.根据权利要求1至4之一所述的SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其特征在于，所述电源选用可充电式锂电池。
本发明公开一种SCR尾气后处理系统故障诊断仪，其包括控制器局域网CAN通讯模块、微控制单元、存储器、显示屏、键盘及电源。所述CAN通讯模块与SCR尾气后处理系统、发动机电连接。所述微控制单元与CAN通讯模块、显示屏电连接。所述存储器与微控制单元电连接，所述键盘与微控制单元电连接。所述电源与微控制单元电连接。本发明可以快速准确的判断出SCR尾气后处理系统的故障所在，缩短故障查找时间，而且使用方便，便于携带。
文档编号F01N11/00GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者臧志成 申请人:无锡市凯龙汽车设备制造有限公司