柴油机氧化催化器DOC和柴油机颗粒滤清器DPF工作原理

一、康明斯颗粒滤清器结构图

二、DPF压差及出口压力传感器

功能

测量DPF进口和出口的压力差,监测DPF堵塞情况,为DPF再生和OBD诊断提供数据;

原理:DPF进口与出口之间的压力之差,施加在隔膜上的压力通过硅片传递引起电阻值改变 ,这个差值会被转换成压差信号,通信给ECM控制单元。

压力升高,电压升高。

FC3135后处理  柴油微粒滤清器出口压力 -数据不稳定、间断或不正确—可能导致原因,结晶过多。

三、温度传感器
DOC和DPF催化器上配备1个通过CAN通信的温度传感器模块:
模块1:
T1:DOC进口温度传感器
T2:DPF进口温度修改器
T3:DPF出口温度传感器
与发动机保护相关,一旦报出温度高的故障代码,可能的原因包括:增压器漏油/喷油器漏油/标定
每个传感器探头有特定位置,不可更换。一旦出现损坏,整体更换。

四、什么是氧化催化器DOC?

功能:

在DOC上,碳氢化合物HC和一氧化碳CO被氧化为水和二氧化碳CO2

尾气中的一氧化氮NO被氧化为二氧化氮NO2配合气缸内后处理喷射,把燃料转化为热量(无火焰)

五、什么是DPF(颗粒物滤清器) ?

DPF定义

      捕捉碳烟

      存放灰分(Ash),以便清除

      在一定的条件下将燃油、机油的碳烟(Soot)转化为CO2

DPF结构

      壁流式结构,将流经DPF的PM过滤在DPF内部。

六、排气颗粒物的组成 

排气中颗粒物的主要组成:

碳烟 – 排气中的颗粒物,包括在发动机常规运行中产生的部分燃烧的燃油和机油。这是一种黑烟。可通过再生来处理。

灰分 – 来自于柴油机颗粒滤清器中积累的机油添加剂物质(主要来自机油)。需要人工清理。

DPF清洁:

实际的清洁间隔期取决于车辆的工作负荷和机油的消耗

使用低灰分机油能最大限度延长DPF的清洁间隔期

使用超低硫燃油能最大限度延长DPF的清洁间隔期(满足所有康明斯技术公告的规范)

七、再生 (Regeneration)

再生的定义:

颗粒捕集器中收集到的黑烟(碳颗粒)越来越多,慢慢的就会导致排气背压高从而影响发动机的动力。把这些收集到的黑烟通过排气加热的方式烧掉的过程叫再生。

再生只能处理碳烟,不能处理灰分!

再生的分类

被动再生:利用催化剂来降低微粒的着火温度,使微粒能在正常的柴油机排气温度下着火燃烧。

主动再生:利用外界能量来提高捕捉器内的温度,使微粒着火燃烧。

静止再生( 一种特殊的主动再生)

为什么需要再生

再生后的滤芯又可以保持通畅,不再影响发动机性能。

八、被动再生

发动机正常工作、排气温度在220 - 440 °C时自然进行。

不需要司机或服务人员干预。

十、静止再生

DPF中积聚的碳烟过多,但由于车辆运行工况限制,主动再生无法完全处理碳烟时进行。

依靠“热管理”和“提高怠速转”。

车辆静止、发动机怠速运行,司机可通过再生开关或服务人员使用Insite开始。

十一、DPF清理

DPF上的干碳烟和有机物燃烧后生成灰分( Ash)。

灰分不能通过再生主动清除,累积到一定程度需要人工清除。

十二、什么是灰分

灰分 —来自于DPF中积累的机油添加剂燃烧产物。

灰分是发动机燃烧带来的必然产物,清理灰分是常规保养项目。

十三、DPF清洁方案

DPF系统需要定期保养,但DPF清洗不属于保修项目。

两个维度定义保养的里程: 按油耗和按机油等级。

ECM中有对Ash累积的估算,提示驾驶员对DPF进行保养ATF DPF Ash Load/柴油滤清器灰分负荷。

如果发现使用了非标准的燃油和机油、喷油器故障、涡轮增压器漏油故障等造成的发动机产生过量soot/ash的故障,需要先解决发动机故障。

十四、后处理指示灯及再生操作

禁止:执行原地再生时,排气管温度较高,首先确认车辆周围无易燃物,且未处于易燃的环境中,如加油站。

  1. 当再生指示灯(图1)点亮或闪烁时, 在安全前提下请务必就近停车, 拉起驻车制动,保持发动机怠速, 按下原地再生开关( 图5),执行发动机原地再生,需要30分钟左右。静止再生时, 车辆不要停在封闭的场所。


  2. 原地再生时,发动机转速有明显升高( 1500转),待发动机自动恢复至怠速后,踩油门到底高怠速运行5分钟后,再生指示灯( 图1)熄灭后可以正常行驶。


3. 再生过程中不允许对发动机有任何操作,如按下再生开关后无反应,请检查离合是否踩下、刹车制动是否踩下、 油门踏板是否踩下、 巡航和动力输出( PTO) 开关是否按下、 空调开关是否按下、 禁止再生开关( 图4) 是否按下。

4. 如再生指示灯(图1)熄灭, 熄灭发动机等待五分钟后, 连续三次点火,每次点火间隔两分钟即可熄灭OBD故障指示灯(图2) 。

注意:再生期间涡轮增压器会发出轻微的呜呜声。这属于正常现象。

特殊应用:如果发动机需要长时间怠速运( 如冷藏车),为保证发动机及后处理系统正常工作,不产生对发动机和后处理系统的损害, 在怠速运行时, 请使用PTO装置使发动机怠速数值提高到1600转以上。

十五、禁止再生开关

 禁止再生开关:当车辆正在进行再生时,发动机排温较高,如果在加油站、货场等 易燃场所,为保证安全需按下禁止再生开关,关停再生。

当脱离易燃等危险区域后,应立即打开禁止再开关,让再生重新开始。

系统监测到当前DPF的碳烟负荷需要执行再生时,但由于禁止再生功能激活,而不能执行主动再生,该故障持续超过一小时,发动机停机重启后,车速限制在10km/h.

原因: 1、长时间启用―禁止再生开关,忘记关停―禁止再生开关。2、开关电路故障。