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DPF都不知道,国六来了怎么修?

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/12/15     浏览次数:    

来源:2017-12-13 小轨 共轨之家

共轨导读

201771日起,全国范围正式实施机动车国五排放标准。就轻卡而言,大部分产品都在使用SCR后处理技术路线(即烧尿素的技术路线)。目前还有一款不烧尿素的国五技术,就是DPF技术。柴油机颗粒捕捉器(DPF)被公认为是目前最为有效的颗粒净化后处理技术,也是目前商用前景最好的后处理技术之一。

一、柴油机排放物应对措施

为了满足国四、国五排放法规要求,目前国内常用的技术路线有以下两种:

1SCR系统——高效燃烧去颗粒,添加尿素降氮氧!

通过燃油喷射系统优化(高压共轨、单体泵)和喷油提前正时以降低颗粒物(在机内减少PM优化发动机功率),再使用SCR技术降低因燃烧优化而产生的NOx排放(在排气中添加尿素处理降低NOx)。

2EGR系统——控制燃烧降氮氧,尾气处理去颗粒!

通过EGR废气再循环技术降低排放中NOx(在发动机机内处理降低NOx),再用颗粒捕集器(DPF/POC后处理技术)捕集因使用EGR而略有增加的颗粒物,从而达到同时降低NOxPM的效果。

IV阶段:

一般采用EGR+DOC+POC的控制策略:

DOC可有效的降低HCCO,去除PM中的部分SOF。降低PM效率可到10%~30%

POC捕捉颗粒物,通过氧化燃烧被动再生。POC降低PM效率可达30%~80%,该系统没有明显的排气背压升高,不易造成排气管堵塞。

V阶段:

一般采用EGR+DOC+DPF的控制策略:

DPF需要附加主动再生系统,控制相对复杂;DPF降低PM效率可达80%~95%,正因为DPF的捕捉转化效率非常高,所以有背压升高和堵塞的危险。

3)国Ⅵ的排放会更加苛刻,单独采取DPF或是单独采取SCR都不能满足国Ⅵ排放,因此国六阶段将会采取DPF+SCR的技术路线。

   

我们看到国Ⅵ阶段排气系统布置有较大的改变。排气管分成了三段式的,第一段为DOC(柴油氧化型催化器)氧化排气中未燃的HC(碳氢)、CO(一氧化碳)、SOF(可溶有机物)、效率达70%~80%

DOC可以氧化部分PM中的碳颗粒。 DOC作为POC/DPF催化器的前级将NO氧化成NO2,提高POC/DPF的入口温度,NO2用来氧化C(碳)颗粒。DOC一般以金属铂和钯为催化剂,因此对燃油中的S(硫)非常敏感,如果柴油中含硫量高,极容易造成DOC硫中毒。DOC作为SCR催化器的前级,将NO(一氧化氮)氧化成NO2(二氧化氮),增加SCR催化剂的还原性能。

    

第二段为DPF(柴油机颗粒捕捉再生器)

DPF一般采用壁流式过滤器,依靠交替封堵载体孔进出口,强迫气流通过多孔壁而实现颗粒的捕捉。前级DOC催化器氧化与柴油机缸内燃烧产生的NO生成NO2。进入DPF后,NO2分子键在较低温度(250℃左右)即可断裂,产生的氧气与被捕捉的C颗粒燃烧行成CO2。柴油机大部分的普通行驶工况都能满足DPF中的再生温度(250~500℃)因此可以有效的去除PM

    

最后一段为SCR系统,前期有详细讲解的相关文章,就不在此做过多的赘述!

二、DPF的实现方式

目前DPF再生方式有以下4种:

再生方式一(主动再生)

通过压差传感器监控排气背压,当背压上升到一定数值后;ECU控制专用喷嘴往排气管理喷射柴油,在排气管中形成燃烧火焰使DPF内部温度上升到600~620℃,将捕捉到的颗粒物燃烧成CO2排出去。

再生方式二(主动再生):

ECU控制发动机喷油器在燃烧后期进行再生喷油,喷出的柴油通过发动机排气行程排到排气管,并在排气管内燃烧使排气温度升高、使DPF内部温度上升到600~620℃将捕捉到的颗粒物燃烧成CO2排出去。

再生方式三(主动再生):

在颗粒捕捉器采用电加热方法形成高温,将捕捉到的颗粒燃烧成CO2排出去。

再生方式四(被动再生):

采用在燃油里加添加剂,降低颗粒燃烧的温度、使捕捉到的颗粒在较低的温度下即可燃烧成CO2排出去。

目前市面上常见的再生方式为前两种!

三、DPF注意事项

1DPF后处理器对油品要求

必须添加满足国V排放法规的低硫柴油(硫含量小于10ppm)以防后处理器中毒堵塞;同时为延长后处理器清灰里程;推荐使用CJ-4级及以上级别的机油。

润滑油的灰分对DPF会造成较大影响,如果润滑油的灰分大会较容易造成DPF堵塞。

润滑油灰分:是油品完全燃烧后剩下的残留物(不燃物)。

(如果柴油质量较差,容易导致DPF中毒、堵塞等情况,所以必须使用符合规范燃油)

2DPF触发再生的条件

1)里程数触发再生(当到达一定里程时触发DPF再生。)

2DPF压差信号触发再生(通过压差传感器检测排气压差,当达到一定值时触发再生)

3)碳加载量触发再生(通过ECU内部数据模型计算出碳加载量,通过此值再生)

     

如图我们看到当碳载荷小于18g时采用被动再生,发动机正常运转,此时仪表无明显异常。

当碳载荷大于18g小于30g时采用主动再生,发动机正常运转、排气处理系统出口温度高于正常范围、高排温灯持续点亮。

提示:此时,排气口附近应远离易燃品!

当碳载荷大于30g小于40g时采用驾驶者再生、即驾驶者的手动再生。达到被动再生条件时,

颗粒捕捉器灯常亮

                                                     

,原地再生可用;此时需要驾驶者提供再生的机会,改变发动机载荷,启动原地再生。

当碳载荷大于40g小于45g时需要服务站进行再生处理,达到被动再生条件,原地再生可用。此种情况,颗粒捕捉器灯常亮。

发动机故障灯常亮、

                                                

发动机严重降扭,系统会报DPF堵塞相关故障码。此时必须进行原地再生。

当碳加载量大于45g时,需对DPF进行处理。此时需要停机,主动再生不可用、被动再生不可用。停机指示灯点亮

                     

严重降扭,此时需要寻求服务支持。

3、再生请求的条件和现象DPF

再生触发有一个很明显的现象即怠速会从原来正常的怠速自动升至 1000 /分(康明斯系统一般为1500/分),这样做的目的是再生的起始温度会大大增加,同时 DPF 灯会被点亮。

4、再生温度要求

国五发动机 DPF 后处理器再生时对 T4DOC 前温度)、T5DPF 前温度) 温度都有一个门槛值要求,为确保 DPF 再生过程中能够有较好的温度表现, 确保再生的质量和效果,同时保护整车的其它部件不受高温影响,需要对排气管路进行必要的包裹。

5、再生成功与否判断提示

DPF灯会熄灭,怠速会从原来的1000转降低到正常怠速700转。

6、整车无法再生成功后人为强制操作方法

整车因条件受限无法完成自主再生或报出 DPF堵塞故障(基于 SOOTLOADING 第一级)时,可采取人为强制再生,人为强制再生是通过诊断仪完成的;一种是动态再生,一种是原地再生(通过辅助设备再生)

7DPF 后处理器堵塞处理办法

发动机报 DPF 后处理器堵塞(基于压差)、DPF 后处理器堵塞(基于 SOOT LOADING 第二级)时,不能进行任何形式的主动再生;需要将 DPF 拆除,进行清灰处理或者更换新 DPF 后处理器;或者因 DPF 后处理器堵塞导致发动机动力不足或无法正常启动的情况时,需更将 DPF 拆除进行清灰处理或者更换新 DPF 后处理器。

注意:更换新的 DPF 后处理器后需要通过诊断仪对 ECU 进行“DPF 重置”操作。在 DPF 损坏进行更换的时候,需要将 ECU 内部的关于 DPF 的值进行重置, 让 ECU 识别这是一个新的 DPF

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