康明斯新款尿素泵，为啥故障率这么高？看看它的工作原理吧
分享内容：UL2.2的尿素泵工作原理。
上两篇文章我们说了康明斯依可菲特尿素泵工作原理及内部组件测量标定。
今天我们接着说说康明斯的新款尿素泵——UL2.2的尿素泵。这款尿素泵结构组成非常的简单，符合康明斯技术的技术理念。并且这款尿素泵开始普及到康明斯国六系统的车辆中，目前看来，虽然构造简单但故障率却比较高，最常见的就是管路堵塞。
为什么？看了下面的介绍，你就知道了
整个尿素系统有两个重要组件，一个是尿素泵总成，一个是喷射阀总成。两个组件由ECM控制工作，通过尿素管路与尿素箱连通，形成从泵液到喷射的直连。
根据工作原理图来看，整套尿素喷射系统体积很小，管路和占空间也都小了，泵直接从尿素罐中抽液，通过供液管直接输送给喷射阀。喷射阀总成内带有尿素压力传感器，尿素的喷射和压力的监控工作直接由喷射阀完成。但这种设计也是存在一定的弊端。
一是,没有设置专门的冷却系统，喷嘴的冷却全靠尿素溶液的循环，因此大大降低了喷嘴的持续工作能力。
二是，没有专门的清空阶段，依靠液态压力实现自然泄压，导致体积后管路内残留大量尿素溶液，在严寒地带的车辆，容易造成尿素结晶堵塞管路，甚至冻裂喷嘴。
两个主要组件的内部结构，我们通过分解图了解一下。
首先是尿素泵与滤芯的集成；
其次是喷射阀，直接安装在后处理大包的尿素混合腔上。
在系统控制上，整个组件由ECM直接控制。
其中，喷射阀上的电气接头，共八个电器接角，其中3、4、6号电器接角是三个是备用针角，暂时没有定义。
一号针脚是喷射阀的负极，
二号针脚是喷射阀的正极；
五号针脚是传感器的5伏电源线供给喷射阀内所有传感器的供电；
七号针脚是压力传感器的回路，也就是接地；
八号针脚是压力传感器的信号传输。
喷射阀的两个侧剖图如上图所示。
从图中可以看出，在UL2.2工作中，尿素泵将尿素溶液泵出尿素箱，加压后直接送至喷射阀进行尿素喷射。喷射阀内的尿素压力传感器检测尿素压力，与ECM实时反馈信号。尿素喷嘴除了与尿素泵有管路连通外，与尿素箱也连通，将部分尿素溶液回流至尿素箱中。形成了一个尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴的回路控制。其中工作流程分为5个阶段。
图片中的内容为各个系统的总述，我们接下来分段介绍每个阶段的具体控制和标定参数。
待机状态是随着车辆上电的全车自检完成的，尿素系统可以正常进行工作的条件必须是以下条件都满足。
①车辆启动后，发动机处于正常运转状态；
②通过尿素温度传感器测量后，尿素罐内的温度大于零下4℃，不满足温度条件时，必须进行尿素箱加热，已达到满足条件。
③无后处理任何相关故障，比如尿素系统和后处理大包组件、传感器、线路连接等故障；
④尿素质量在32.5%±2%的标定范围内（25℃）。
此四项条件为满足预注的条件，条件满足后，尿素系统才能正常进入下一阶段。
所谓的预注，就是尿素泵电机开始工作，从1KG压力开始建压的过程。
在UL2.2的建压过程中，又分出两个控制阶段，开环控制和闭环控制阶段。
简单来说，尿素泵开始建压时，尿素泵功率达到最高，以90%的占空比进行工作建压时，为开环控制。由ECM干预控制尿素泵的功率，以较低占空比进行工作建压是为闭环控制。
开环控制，建压到6bar，也就是6公斤后，进入闭环控制，在ECM的可控制下，将尿素压力逐步提升至8. 5bar左右。随后，电机将低功率持续工作，维持管道内尿素溶液在压力状态下循环流动，尿素溶液的循环也起到冷却喷嘴的作用。
建压成功，且压力稳定后，尿素系统进入下一个工作阶段
喷射控制，也是有ECM进行控制。ECM根据发动机的排温，废气流量，氮氧化合物含量等计算出喷射量和喷射时机，并命令喷嘴进行喷射。
喷射时，需满足下全部条件：
①管路内尿素压力必须维持在7.5公斤—9.5公斤之间（维修师傅建议压力必须维持在8.5公斤以上才能实现正常喷射），压力不足时，尿素泵加大运转功率，增加尿素压力。
②后处理SCR前端和后端温度传感器的测量平均值在200℃以上。也就是说，尾气温度达到200摄氏度时，才会喷射尿素。
③尿素喷射系统无故障。
④发动机原排尾气的氮氧含量超过一定值（需要进行净化的2G/kw*h）。
由于后处理管路中尾气温度较高，当尿素喷嘴在高温下持续喷射后，ECM会控制尿素喷嘴暂停喷射，执行延迟喷射阶段。
ECM根据排气温度传感器的测量值决定是否控制喷嘴进入延迟阶段。其触发条件只有一个，就是SCR前端尾气温度高于450℃时，喷嘴会暂停喷射。
依靠通过喷嘴的循环尿素溶液对喷嘴进行冷却。最长时间持续10分钟，循环冷却的尿素压力在8.5公斤左右。延迟完成后，尿素泵电机进行停机冷却。
尿素泵的关闭阶段，并不只是车辆停机后的系统关闭，当车辆正常运行，而尿素泵或者喷射阀供电出现故障时，系统也会进入关闭阶段，即停机。
当以下三种情况时，系统进入关闭阶段：
①供电系统出现故障，尿素供给系统主要组件断电时；
②发动机停止运转；
③系统温度过低，低于零下11℃。
系统关闭后，尿素溶液在已有的压力下，回流至尿素箱，这就是此款尿素泵的自然泄压。
同时因为是自然泄压，尿素压力无法达到0公斤，只能略低于大气压力1公斤，因此，管路中会残留大量尿素溶液，在低寒地区，非常容易因此结晶堵塞的故障。
最后，通过一张图表来总结一下，各个阶段中，尿素供给系统中组件的状态。
①五个阶段：准备阶段、预注建压阶段、喷射阶段、延迟冷却阶段、系统关闭阶段；
②主要组件：泵电机、喷射阀、尿素箱、ECM；
③建压阶段分两个部分，开环建压，目标值6公斤；闭环建压，目标值，8.5公斤；稳压在8.5--9.5公斤之间；
④排气温度达到200摄氏度时尿素开始喷射，在喷射阶段尿素压力稳定在8.5公斤；
⑤SCR前排气温度达到450摄氏度时，系统进入延迟冷却阶段，尿素喷嘴不进行喷射，尿素泵电机持续运转，维持尿素管路中溶液的压力和循环流动，对喷嘴进行冷却，最长时间10分钟；
⑥尿素泵没有专门的清空阶段，系统关闭停机后，靠尿素溶液的压力自然泄压，泄压至1公斤以下；