柴油機排放的廢氣經(jīng)過DPF捕集器時,碳顆粒被捕捉在捕集器上;
碳氫噴射控制模板(ACU)根據(jù)發(fā)動機的運行工況,以及壓差傳感器的值,實時探測累計在DPF上的碳載量;當檢測到碳載量超過一定值時,觸發(fā)再生請求;
當排氣溫度以及發(fā)動機工況滿足要求時(通常為245℃),碳氫噴射控制模塊(ACU)控制碳氫噴射計量模塊(HCI)模塊將一定量的燃油噴入排氣管中,燃油在排氣管中燃燒,將附著在DPF上的碳顆粒燒掉,完成再生過程。
碳氫噴射控制模塊(ACU)全程監(jiān)控燃燒溫度(520℃-650℃),調(diào)節(jié)噴油量,確保不會超溫。
1 . 碳氫噴射(HCI)系統(tǒng)作用:
當DPF內(nèi)碳顆粒累計達到一定數(shù)量需要再生時,計量系統(tǒng)根據(jù)ACU的指令,在適合的溫度下,將一定量的燃油噴入到排氣管中,燃燒掉DPF中的碳顆粒,達到凈化的目的。
HCI工作條件:
2 . 天納克HCI計量噴單元:
(1)HCI計量模塊原理圖:
(2)HCI計量模塊針腳定義:
(3)HCI噴射系統(tǒng)邏輯圖:
* 準備狀態(tài):進入此狀態(tài)時,噴射閥開啟1秒鐘,整個狀態(tài)持續(xù)2秒鐘;
* 吹掃維持狀態(tài):關閉斷油閥和噴油閥,空氣閥以10秒鐘開,100秒鐘關的周期運行;
* 冷卻狀態(tài):關閉斷油閥和噴油閥,開啟空氣閥,持續(xù)15秒;
* 燃油注入狀態(tài):開啟斷油閥,1秒后,噴油閥也開啟,整個狀態(tài)持續(xù)3秒鐘;
* 燃油噴射狀態(tài):開啟斷油閥,噴油閥按照計算的噴油量紫銅調(diào)節(jié)噴射占空比;
* 燃油吹掃狀態(tài):斷油法和噴油閥關閉,空氣閥以0.5秒開,2秒關的周期動作,執(zhí)行20次吹掃動作。
3 . 濰柴DPM單元介紹
DPF系統(tǒng):簡稱碳氫(HC)噴射系統(tǒng),用于將柴油噴入發(fā)動機排氣管中,碳氫(HC)在DOC中氧化,以提高廢氣溫度。
DPM系統(tǒng)主要是通過向排氣管中噴射燃油,使燃油在排氣管中燃燒,以提高排氣管中廢棄的溫度,進而達到DPF的目標溫度,使主動再生可以順利進行。
DPF再生模式下,MU單元接收ECU控制信號,打開計量閥(DV)、切斷閥(SV),將高壓燃油噴入排氣管中,使其在DOC內(nèi)氧化放熱,進一步提高DOC、DPF內(nèi)溫度,促使碳顆粒與氧(O2)反應,減少碳排放。
(1)DPM計量單元(MU)介紹
DPM燃油計量單元主要由切斷閥、上游壓力與溫度傳感器、計量閥和下游壓力傳感器組成。
DPM原理流向圖:
燃油在DPF燃油計量單元的流向如下圖:
切斷閥功能:切斷或開啟燃油流道,以防系統(tǒng)或管路漏油做保護用。
上游壓力與溫度傳感器:
* 功能一:上游壓力傳感器用于感知油壓作為再生油量計量功能的輸入;進而決定計量閥的開度;
* 功能二:上游溫度傳感器用于在不同油溫下對需求燃油噴射量的修正。
計量閥功能:基于需求的再生油量以及油壓,決定相應的計量閥開度。
下游壓力傳感器功能:用于系統(tǒng)故障檢測;例如下油管路泄露,此時下游壓力傳感器檢測的壓力低于2.6bar,接近于大氣壓力,此時可判定下油管路泄露。
(2 )DPM燃油噴射單元(IU)介紹
DPM燃油噴射單元是一個純機械結構,其噴嘴的開啟和關閉只受到壓力控制,其噴嘴的開啟壓力為2.6bar。
為了防止DPF燃油噴射單元長期接觸高溫失效,DPM燃油噴射單元和博世2.2噴嘴一樣都要用冷卻水冷卻。
DPM燃油噴射單元功能:
功能1:噴射閥安裝于尾管用于將低壓油路燃油輸送至排氣管中;
功能2:噴噴射閥為彈簧機械閥;當油壓大于其開啟壓力時,彈簧閥開啟燃油噴射;當油壓降低,燃油噴射截止。
(3 )DPM系統(tǒng)溫度提升分為以下幾個階段:
第一階段主要提升的是DOC前端的溫度。
當需要進行主動再生時,溫度傳感器檢測DOC前端溫度,當溫度小于350-400℃時,發(fā)動機通過缸內(nèi)措施(進氣閥,噴油提前角的調(diào)節(jié))提升尾氣排溫達到350℃左右以充分激活DOC的轉換效率。
第二階段主要提升的是進入到DPF的廢氣溫度。
當檢測到排氣溫度高于350-400℃時,DPM系統(tǒng)在DOC上游噴射燃油。噴射的燃油在尾管內(nèi)和尾氣充分混合已形成充分均勻地分布狀態(tài),混合狀態(tài)的燃油在DOC尾部燃燒將尾氣溫度加熱至600℃左右,DPF捕捉的顆粒物在高溫下燃燒消除。
注意:再有再生請求時,DOC前端的溫度一般是通過發(fā)動機措施才能得到提升(噴油提前角、節(jié)氣門開度),而DOC前端溫度到DPF前度的溫度,只有通過DPM系統(tǒng)才能得到提升。在主動再生時,當DOC前端溫度高于250℃時,ECU/DCU就會控制DPM向排氣管中噴射燃油。
4 . 錫柴HCI碳氫計量單元介紹
(1 )錫柴HCI計量模塊
在發(fā)動機再生模式下,單元接收ECU控制信號,打開關斷閥、計量(噴射)閥,將高壓燃油噴入排氣管中,在DOC內(nèi)氧化放熱,進一步提高DOC、DPF內(nèi)溫度,去除因收集碳煙積累的碳顆粒,保證DPF系統(tǒng)不堵塞。