以上是后處理的大概布局,下面介紹康明斯Econfit-后處理具體工作過程。
DST柴油車檢測儀檢測工作過程中出現(xiàn)的問題。
在其正常工作下有四個工作階段:
(1)初始化
(2)預(yù)注:快速排空、建壓
(3)噴射階段:準(zhǔn)備噴射、沖刷噴射、計量噴射
(4)排空階段。在這款系統(tǒng)中SCR系統(tǒng)的壓力是絕對壓力,也就是尿素壓力傳感器和空氣壓力傳感器都是絕對值。在停機時,我們需要對這兩個傳感器的數(shù)值進行檢測,檢測過程中這兩個傳感器的數(shù)值均為101千帕左右,相當(dāng)于一個大氣壓。
下面介紹初始化和預(yù)注:
初始化階段,也就是發(fā)動機點火開關(guān)打開以后,但發(fā)動機并未啟動,此時系統(tǒng)進入初始化階段對后處理進行自檢,當(dāng)自檢完成后進入下一個工作狀態(tài),也就是預(yù)注條件,預(yù)注條件需要發(fā)動機滿足四個條件:發(fā)動機運轉(zhuǎn)超過120秒,催化劑的進口排氣溫度超過150度,同時后處理加熱系統(tǒng)的要求罐內(nèi)溫度超過零下7度,噴射單元的溫度需要超過5度,這四個條件滿足了才開始進入預(yù)注條件。
預(yù)注階段中第一個部分為快速排空,預(yù)注分為兩個階段:
(1)快速排空
(2)系統(tǒng)建壓。快速排空階段目的是排空系統(tǒng)內(nèi)所有參與壓力??諝鈱⒔?jīng)由兩個通道:第一個是壓縮空氣流經(jīng)混合使,到噴嘴;第二個是打開回流閥、計量閥,壓縮空氣流入計量閥進入泵內(nèi),再通過尿素液通路。快速排空的過程大約需要10秒以上,快速排空后,我們的系統(tǒng)將關(guān)閉空氣系統(tǒng)電池閥,當(dāng)這些都完成后進入系統(tǒng)的建壓。
上面圖片就是快速排空的過程,按照箭頭的方向來看。
在排空階段注意:壓縮空氣電池閥必須是打開狀態(tài),空氣將進入混合使 ,再送向噴嘴。
接著系統(tǒng)會打開回流電池閥和計量閥,壓縮空氣進入計量閥進入泵內(nèi)的尿素通路。
快速排空后,進入預(yù)注的第二階段-系統(tǒng)建壓,系統(tǒng)建壓是有條件的,發(fā)動機啟動后在第一個預(yù)注過程中隔膜泵需要將尿素的壓力提高到600-620千帕,在以后正常運轉(zhuǎn)當(dāng)中,尿素壓力將保持在500-560千帕。建立壓力開始后,可以聽到噴射單元內(nèi)尿素泵電機運轉(zhuǎn)一段時間。建立壓力成功,空氣電池閥自動打開,空氣將流出噴射單元,整個預(yù)注大約兩分鐘;如果建壓不成功,ECM將命令系統(tǒng)再次進入預(yù)注,預(yù)注重復(fù)三次,三次仍建立不成功,將對尿素泵的工作進行停止,此時發(fā)動機會報出故障碼,1682的故障碼將會出現(xiàn),在停泵前,系統(tǒng)將會進行一次完整的排空。
系統(tǒng)工作的第三個階段-計量噴射階段。在這個階段排氣的溫度達到210度,系統(tǒng)進入正常噴射階段。也就將根據(jù)發(fā)動機的工況、根據(jù)后處理氮氧傳感器反饋的信息、根據(jù)排溫傳感器反饋的信息計量出一個合適的尿素噴射量,然后由尿素噴射單元噴射出去。這個過程完成了。預(yù)注成功后,空氣氣段閥打開,隔膜泵電機進入待機狀態(tài),此時進入準(zhǔn)備噴射階段。計量噴射階段由ECM直接控制,是否計量噴射將取決于當(dāng)時氮氧傳感器反饋給ECM的氮氧排放量以及排氣溫度,在催化劑進口的排氣溫度達到210度之前。噴射單元不會噴射尿素到排氣系統(tǒng)當(dāng)中,但空氣會一直通過噴射單元噴入到排氣系統(tǒng)當(dāng)中,這有兩個作用:一是保持管路的暢通;二是對尿素噴嘴進行冷卻。
在計量噴射階段,噴嘴即管路沒有泄露的情況下,空氣壓力將會被控制在400千帕,相當(dāng)于4公斤壓力,如果壓力沒有控制在4公斤左右,那么會導(dǎo)致后處理系統(tǒng)停止工作。
噴入空氣的作用還有個作用就是空氣輔助式,輔助尿素化,尿素噴射一定是空氣將尿素帶入排氣系統(tǒng)當(dāng)中。
計量噴射階段第一個是準(zhǔn)備噴射,在這個階段只有空氣被排入排氣管。當(dāng)ECM發(fā)出指令后才會噴射尿素,當(dāng)發(fā)動機可能運轉(zhuǎn)在以下狀態(tài)時也可能聽到尿素泵運轉(zhuǎn)的聲音:一怠速,二發(fā)動機處于減速工況。尿素噴射的必備條件:一是進口的排氣溫度超過220度,出口的排氣溫度超過210度;其次是氮氧傳感器反饋的氮氧排放量,將由排氣溫度和氮氧排放量來決定噴射的數(shù)量以及什么時候開始噴射。預(yù)注要成功,第一個要考慮的是沒有線性的SCR系統(tǒng)的故障代碼;第二個是尿素罐的液位高于5%,空氣壓力必須高于3公斤,尿素的壓力必須高于4.8公斤.
計量噴射的第二個階段-沖洗噴射。在這個期間,發(fā)動機在運行中,當(dāng)系統(tǒng)收到第一個尿素噴射命令時,將首先進行一個沖洗噴射循環(huán),主要目的是在正式噴射之前,融化所有可能存在于混合式中的尿素結(jié)晶。沖洗噴射的流程三步:第一步關(guān)閉空氣壓縮電池閥啊,打開計量閥數(shù)次,沖洗系統(tǒng)內(nèi)部,重新打開空氣壓縮電池閥,計量噴射進入計量噴射階段,沖洗噴射過程當(dāng)中尿素壓力將從6.2公斤降低至5公斤。計量噴射最后一步是計量噴射,ECM此時將控制計量閥開始噴射,計量閥不斷進行開和關(guān),將尿素噴入混合式,尿素和空氣在混合式混合,最后送向尿素噴嘴。此時隔膜泵將持續(xù)運轉(zhuǎn),保持尿素壓力維持在5.5公斤。
系統(tǒng)工作的最后階段是排空階段。之所以排空是因為尿素管子、噴嘴、尿素泵內(nèi)部會因為殘留尿素,會在發(fā)動機停機后產(chǎn)生結(jié)冰或結(jié)晶,導(dǎo)致這些部件的損壞。但尿素箱在設(shè)計時考慮到這一點,所以尿素箱上有通氣口和可以加熱,發(fā)動機停機后,系統(tǒng)必須將所有管子和噴嘴里尿素排空。在無空氣輔助式系統(tǒng)中叫倒吸,在空氣輔助式系統(tǒng)中叫排空,這個期間,點火開關(guān)已將關(guān)閉,系統(tǒng)將進入排空階段。這個階段也是有兩條通道,第一條通道是壓縮空氣流經(jīng)混合式,然后到噴嘴,空氣帶走系統(tǒng)內(nèi)殘留的尿素,以避免尿素泵內(nèi)的閥體以及噴嘴堵塞;第二個通道是打開回流閥,噴射單元內(nèi)的尿素壓力泄到尿素罐,打開計量閥,壓縮空氣通過計量閥進入尿素泵內(nèi)的尿素管路,在空氣壓力下,泵內(nèi)殘留的尿素將通過回流閥再回到尿素罐。在整個排空的最后階段,泵電機運轉(zhuǎn)將殘留在隔膜泵中的尿素給排除。整個排空階段需要持續(xù)60秒,系統(tǒng)才會停止工作。
那么排空開始也是有條件的,正常狀態(tài)下的排空,點火開關(guān)關(guān)閉后,系統(tǒng)會進行一次排空作業(yè),非正常狀態(tài)下造成的排空,比如后處理系統(tǒng)出現(xiàn)某些線性故障,以及ECM停止了后處理系統(tǒng)的工作,但關(guān)閉后處理系統(tǒng)工作前進行一次排空。對于由于故障碼導(dǎo)致的排空,排空結(jié)束后,空氣電池閥將仍處于打開狀態(tài),直到鑰匙門關(guān)閉,才會關(guān)閉空氣,切斷電池閥。
康明斯Econfit-后處理系統(tǒng)噴射單元和尿素罐的加熱,有兩種加熱方式:一種是采用發(fā)動機的冷卻液為噴射單元和尿素罐加熱;對于尿素管路采用的是電加熱。
康明斯Econfit-后處理系統(tǒng)加熱條件與博世的后處理系統(tǒng)加熱條件有一點不同:對于康明斯Econfit-后處理系統(tǒng)開始加熱的條件是需要環(huán)境溫度小于零下7度,尿素罐內(nèi)溫度小于零下7度,噴射單元內(nèi)的溫度小于零下7度,那么持續(xù)加熱需要滿足以下任意條件,系統(tǒng)采取持續(xù)加熱:尿素罐內(nèi)溫度小于0度,噴射單元內(nèi)溫度小于40度。