整個尿素系統有兩個重要組件，一個是尿素泵總成，一個是噴射閥總成。兩個組件由ECM控制工作，通過尿素管路與尿素箱連通，形成從泵液到噴射的直連。
根據工作原理圖來看，整套尿素噴射系統體積很小，管路和占空間也都小了，泵直接從尿素罐中抽液，通過供液管直接輸送給噴射閥。噴射閥總成內帶有尿素壓力傳感器，尿素的噴射和壓力的監控工作直接由噴射閥完成。但這種設計也是存在一定的弊端。
一是,沒有設置專門的冷卻系統，噴嘴的冷卻全靠尿素溶液的循環，因此大大降低了噴嘴的持續工作能力。
二是，沒有專門的清空階段，依靠液態壓力實現自然泄壓，導致體積后管路內殘留大量尿素溶液，在嚴寒地帶的車輛，容易造成尿素結晶堵塞管路，甚至凍裂噴嘴。
兩個主要組件的內部結構，我們通過分解圖了解一下。
首先是尿素泵與濾芯的集成；
其次是噴射閥，直接安裝在后處理大包的尿素混合腔上。
在系統控制上，整個組件由ECM直接控制。
其中，噴射閥上的電氣接頭，共八個電器接角，其中3、4、6號電器接角是三個是備用針角，暫時沒有定義。
一號針腳是噴射閥的負極，
二號針腳是噴射閥的正極；
五號針腳是傳感器的5伏電源線供給噴射閥內所有傳感器的供電；
七號針腳是壓力傳感器的回路，也就是接地；
八號針腳是壓力傳感器的信號傳輸。
噴射閥的兩個側剖圖如上圖所示。
從圖中可以看出，在UL2.2工作中，尿素泵將尿素溶液泵出尿素箱，加壓后直接送至噴射閥進行尿素噴射。噴射閥內的尿素壓力傳感器檢測尿素壓力，與ECM實時反饋信號。尿素噴嘴除了與尿素泵有管路連通外，與尿素箱也連通，將部分尿素溶液回流至尿素箱中。形成了一個尿素箱、尿素泵、尿素噴嘴的回路控制。其中工作流程分為5個階段。
圖片中的內容為各個系統的總述，我們接下來分段介紹每個階段的具體控制和標定參數
待機狀態是隨著車輛上電的全車自檢完成的，尿素系統可以正常進行工作的條件必須是以下條件都滿足。
①車輛啟動后，發動機處于正常運轉狀態；
②通過尿素溫度傳感器測量后，尿素罐內的溫度大于零下4℃，不滿足溫度條件時，必須進行尿素箱加熱，已達到滿足條件。
③無后處理任何相關故障，比如尿素系統和后處理大包組件、傳感器、線路連接等故障；
④尿素質量在32.5%±2%的標定范圍內（25℃）。
此四項條件為滿足預注的條件，條件滿足后，尿素系統才能正常進入下一階段。
所謂的預注，就是尿素泵電機開始工作，從1KG壓力開始建壓的過程。
在UL2.2的建壓過程中，又分出兩個控制階段，開環控制和閉環控制階段。
簡單來說，尿素泵開始建壓時，尿素泵功率達到最高，以90%的占空比進行工作建壓時，為開環控制。由ECM干預控制尿素泵的功率，以較低占空比進行工作建壓是為閉環控制。
開環控制，建壓到6bar，也就是6公斤后，進入閉環控制，在ECM的可控制下，將尿素壓力逐步提升至8. 5bar左右。隨后，電機將低功率持續工作，維持管道內尿素溶液在壓力狀態下循環流動，尿素溶液的循環也起到冷卻噴嘴的作用。
建壓成功，且壓力穩定后，尿素系統進入下一個工作階段
噴射控制，也是有ECM進行控制。ECM根據發動機的排溫，廢氣流量，氮氧化合物含量等計算出噴射量和噴射時機，并命令噴嘴進行噴射。
噴射時，需滿足下全部條件：
①管路內尿素壓力必須維持在7.5公斤—9.5公斤之間（維修師傅建議壓力必須維持在8.5公斤以上才能實現正常噴射），壓力不足時，尿素泵加大運轉功率，增加尿素壓力。②后處理SCR前端和后端溫度傳感器的測量平均值在200℃以上。也就是說，尾氣溫度達到200攝氏度時，才會噴射尿素。
③尿素噴射系統無故障。
④發動機原排尾氣的氮氧含量超過一定值（需要進行凈化的2G/kw*h）。
由于后處理管路中尾氣溫度較高，當尿素噴嘴在高溫下持續噴射后，ECM會控制尿素噴嘴暫停噴射，執行延遲噴射階段。
ECM根據排氣溫度傳感器的測量值決定是否控制噴嘴進入延遲階段。其觸發條件只有一個，就是SCR前端尾氣溫度高于450℃時，噴嘴會暫停噴射。
依靠通過噴嘴的循環尿素溶液對噴嘴進行冷卻。最長時間持續10分鐘，循環冷卻的尿素壓力在8.5公斤左右。延遲完成后，尿素泵電機進行停機冷卻。
尿素泵的關閉階段，并不只是車輛停機后的系統關閉，當車輛正常運行，而尿素泵或者噴射閥供電出現故障時，系統也會進入關閉階段，即停機。
當以下三種情況時，系統進入關閉階段：
①供電系統出現故障，尿素供給系統主要組件斷電時；
②發動機停止運轉；
③系統溫度過低，低于零下11℃。
系統關閉后，尿素溶液在已有的壓力下，回流至尿素箱，這就是此款尿素泵的自然泄壓。
同時因為是自然泄壓，尿素壓力無法達到0公斤，只能略低于大氣壓力1公斤，因此，管路中會殘留大量尿素溶液，在低寒地區，非常容易因此結晶堵塞的故障。
最后，通過一張圖表來總結一下，各個階段中，尿素供給系統中組件的狀態。
①五個階段：準備階段、預注建壓階段、噴射階段、延遲冷卻階段、系統關閉階段；
②主要組件：泵電機、噴射閥、尿素箱、ECM；
③建壓階段分兩個部分，開環建壓，目標值6公斤；閉環建壓，目標值，8.5公斤；穩壓在8.5--9.5公斤之間；
④排氣溫度達到200攝氏度時尿素開始噴射，在噴射階段尿素壓力穩定在8.5公斤；
⑤SCR前排氣溫度達到450攝氏度時，系統進入延遲冷卻階段，尿素噴嘴不進行噴射，尿素泵電機持續運轉，維持尿素管路中溶液的壓力和循環流動，對噴嘴進行冷卻，最長時間10分鐘；
⑥尿素泵沒有專門的清空階段，系統關閉停機后，靠尿素溶液的壓力自然泄壓，泄壓至1公斤以下；
好了，這是關于UL2.2的全部工作原理，了解更多卡車維修知識，請關注卡車維學院公眾號和小程序。
下期我們了解一下解放的氣驅尿素泵，下期再見。
