欧六后处理系统资料20190212.ppt

1 欧六后处理系统介绍 技术中心2019年2月 重型柴油汽车排放法规发展欧六后处理系统的设计欧六排气系统欧六SCR系统颗粒捕集器 DPF 系统欧六后处理系统保养内容欧六后处理系统使用注意事项欧六后处理系统故障模式及处理方法 目录 1 2 欧六与国五排放要求的区别 重型柴油汽车排放法规发展 3 重型柴油汽车排放法规发展 欧六控制策略的变化 欧六后处理系统的设计 2 1欧六后处理系统技术方案 4 1 DOC 氧化催化器 DieselOxidationCatalyst 催化氧化发动机尾气中的HC CO NO等气态排放物 生成NO2和CO2 2 DPF 柴油颗粒过滤器 DieselParticulateFilter 壁流式结构 捕集排气中的碳颗粒 DPF再生分被动再生和主动再生 被动再生 将NO在DOC中氧化为NO2 NO2比O2活跃 在250 450 C时氧化碳颗粒 5 欧六后处理系统的设计 主动再生 实际运行工况时 排气温度达不到被动再生条件 排气温度250 450 C 需通过喷油在DOC中发生氧化反应 将排气温度提高到550 C以上 使碳燃烧氧化反应生成二氧化碳 6 欧六后处理系统的设计 7 欧六后处理系统的设计 3 SCR 选择性催化还原 SelectiveCatalyticReduction SCR系统采用的还原剂是尿素 尿素NH2CONH2加H2O后在高温下分解成NH3和CO2 其工作原理是将还原剂喷入排气管 排气中的氮氧化合物与NH3反应被还原成氮气和水 8 欧六后处理系统的设计 4 ASC 氨过滤器 Ammoniaslipcatalyst 为防止氨气的泄漏 SCR催化器后有氨催化器 在这个催化器中NH3与O2反应生成氮气和水 4NH3 3O2 2N2 6H2O 9 欧六后处理器有两款 分别用于MC07发动机和MC13发动机 后处理器中集成了DOC DPF SCR ASC等催化转化器 欧六后处理系统的设计 2 2欧六后处理器 10 欧六后处理器上共集成了4个温度传感器 2个氮氧传感器 1个压差传感器和1个PM传感器 1个尿素喷嘴 欧六后处理系统的设计 2 3后处理系统传感器介绍 11 1 4个温度传感器都安装在欧六后处理器上 DOC前温度传感器 DPF前温度传感器 SCR前温度传感器 SCR后温度传感器 DOC前温度传感器用于测量DOC前的排气温度 DOC前的排气温度高于250 C时 可进行主动再生 DPF前温度传感器用于测量DPF再生时的温度 DPF再生时的温度600 50 C SCR前温度传感器用于测量SCR前的排气温度 SCR前排气温度 180 C时 尿素泵开始建压 SCR前排气温度 200 C时 尿素泵开始喷射 SCR后温度传感器用于测量SCR后的排气温度 增加SCR后排气温度可以使计算SCR的反应温度更加准确 欧六后处理系统的设计 12 2个氮氧传感器分上游氮氧传感器和下游氮氧传感器 上游氮氧传感器在DOC之前 用于测量发动机原排的氮氧含量 下游氮氧传感器在SCR之后 用于测量发动机尾气的氮氧含量 国六后处理系统采用闭环控制 使尿素喷射量更加准确 防止尿素多喷或者少喷 PM传感器安装在SCR下游 用于测量尾气中的PM颗粒物的含量 满足DPF OBD的监控要求 根据测量积聚的颗粒的阻抗来测颗粒量 并定期加热再生 欧六后处理系统的设计 2 2个NOx传感器和1个PM传感器控制单元直接安装在车架上 13 压差传感器用于监测DPF前后压差 判断DPF碳载量 以及车载诊断系统 OBD 的监控 压力范围0 125kPa 欧六后处理系统的设计 3 压差传感器安装在欧六后处理器上 通过橡胶引压管 DPF引压管与欧六后处理器相连接 14 尿素液位温度质量传感器液位传感器可将实际尿素液位直观的显示到仪表上 当尿素液位不高于10 时 仪表盘上指示灯会长亮 提示用户及时添加尿素溶液 温度传感器是一个负温度系数电阻传感器 不同的温度反馈出不同的电阻 加电后向控制单元传输不同的电流信号 控制单元依此判断实际尿素温度 尿素质量传感器 欧六新增 集成在尿素液位温度传感器上 可实时监控尿素溶液的浓度与质量 判断尿素溶液浓度与基准浓度32 5 的偏差是否超过限值 当由于尿素质量导致氮氧排放量超标 激活故障指示灯 尿素液位温度质量传感器顶部设有一个通气管 用于平衡尿素箱内外的气体压力 首保时应检查并清洁通气管 以后每5000km需要清洁通气管 欧六后处理系统的设计 15 发动机增压器 排气蝶阀 DPM排气管 金属波纹管 后处理器 后处理器 装饰罩 欧六排气系统 尿素欧六排气系统由DPM排气管 金属波纹管 欧六后处理器 DOC DPF SCR ASC 后处理器装饰罩及相关固定支架组成 16 连接排气制动阀 上设有IU安装接口 提供DPF主动再生时所需燃油 IU模块 排气制动阀 欧六排气系统 3 1DPM排气管 17 金属波纹管作用是吸收发动机的运动 防止底盘振动和热膨胀载荷通过排气管路传送到涡轮增压器 欧六排气系统中金属波纹管采用威兹曼双波纹管产品 金属波纹管 欧六排气系统 3 2金属软管 18 后处理器固定装置组成 前固定支架 后固定支架 上支撑板 销轴 固定拉带 张紧销 拉紧销 内六角圆柱头螺钉等 欧六排气系统 3 3后处理器固定安装 备注 1 内六角圆柱头紧固螺钉拧紧力矩为100 5Nm 每5000km进行复紧 2 在后处理本体上设有吊装吊耳 可用于售后后处理器的拆装 19 欧六排气系统 20 SCR系统采用BOSCH的Denoxtronic 2 2系统 该系统可靠性好 精度高 SCR系统由尿素供给单元 SM 尿素喷射单元 DM 尿素液位温度质量传感器 尿素箱 后处理控制单元 ECU 及相应管路和线束构成 如下图所示 欧六SCR系统 21 1 尿素供给单元 SM 尿素供给单元将尿素水溶液从尿素箱中供给尿素喷射模块 由压力传感器 隔膜泵 尿素滤芯和反向阀等组成 温度低时可以加热 进液管接头 从尿素箱到尿素供给单元 回液管接头 从尿素供给单元到尿素箱 压力管接头 从尿素供给单元到尿素喷射单元 欧六SCR系统 22 欧六SCR系统 2 尿素喷射单元 DM 尿素喷射单元是将尿素水溶液喷入欧六后处理器中 采用发动机冷却水冷却 23 欧六后处理系统增加了颗粒捕集器 DPF DPF再生策略是被动再生为主 主动再生为辅 主动再生不是持续发生 只有颗粒数捕集过多时 尾气中喷入一定的燃油 在DOC 氧化催化器 作用下氧化产生高温 从而再生烧掉DPF上积聚的碳颗粒 DPF系统主要由HCI喷射系统 DOC总成 DPF总成组成 通过温度传感器测到的温度信息 实时监控DPF系统 并将信号传输至ECU ECU计算碳载量 决定是否需要主动再生以及主动再生的喷油量 颗粒捕集器 DPF 系统 24 HCI系统主动再生时的喷油系统 HCI系统的作用是控制DOC前燃油喷射的喷射精度 燃油在DOC中发生氧化反应 将进入DPF的排气温度提高到600 以上 使得碳颗粒在DPF中被氧化 HCI系统主要有MeteringUnit MU 和InjectionUnit IU 两个元件 颗粒捕集器 DPF 系统 25 MU是后处理系统中DOC前燃油喷射计量单元 MU从发动机低压油路吸取燃油 无额外的燃油泵 MU接口介绍及车上安装位置如下图所示 IU是后处理系统中DOC前燃油喷射单元 布置在排气蝶阀后排气管上 因为与排气直接接触 需要冷却水进行冷却 IU接口介绍及车上安装位置如下图所示 IU MU 颗粒捕集器 DPF 系统 26 DPF的保养主要是清灰过程 控制系统及HCI喷射系统各零件原则上在生命周期内是免维护 但定期的检查和隐患排查也是十分必要的 另外 若出现DPF系统故障或DPF主动再生功能失效时 应按照清灰过程处理DPF中的积碳 6 1 1清灰里程或时间在使用满足欧六法规的柴油和机油前提下 每行驶30万公里进行清灰 清灰里程及时间受多方面因素影响 包括发动机运行情况 使用机油及燃油品质等等 欧六后处理系统保养内容 6 1DPF保养 27 DPF颗粒捕集器总成通过加热和吹扫方式清灰 1 将DPF拆除 质量称重 2 将DPF颗粒捕集器总成加热 加热温度为600 50 C 加热时间为20min 3 DPF颗粒捕集器总成加热完成后 采用压缩空气对DPF颗粒捕集器总成进行反吹 吹灰压力为13bar 吹灰时间为20min DPF颗粒捕集器总成堵塞严重时 可以加长吹灰时间 4 DPF颗粒捕集器总成采用压缩空气吹灰的同时DOC氧化催化器总成也必须采用压缩空气进行吹灰 吹灰压力为13bar 吹灰时间为20min DOC氧化催化器总成堵塞严重时 可以加长吹灰时间 4 DPF加热和吹扫结束后 取出DPF 称重 欧六后处理系统保养内容 6 1 2清灰方法 28 为解决DPF堵塞问题 龙蟠科技 可兰素 有限公司有用于专门清洗DPF的清洗机 DPF清洗机如图5所示 长宽高为188cmX128cmX188cm DPF清洗机的价格为10万元左右1台 清洗一次DPF设备的损耗成本为100元 服务站可以根据DPF堵塞情况收费200到500元 DPF清洗机交付周期为50天 DPF颗粒捕集器总成通过DPF清洗机清洗清灰 欧六后处理系统保养内容 DPF颗粒捕集器总成采用清洗机清洗的同时DOC氧化催化器总成也必须采用压缩空气进行吹灰 吹灰压力为13bar 吹灰时间为20min DOC氧化催化器总成堵塞严重时 可以加长吹灰时间 29 1 将DPF拆除 质量称取 2 将DPF出气端朝上放入DPF清洗机 加入DPF清洗液 3 设定清洗温度为45 C 清洗时间为5分钟 可根据DPF堵塞程度调节清洗温度和时间 DPF清洗机采用超声波清洗方式 点击清洗按钮开始清洗 4 DPF清洗结束后 进行DPF冲洗和吹扫 DPF冲洗时间为20分钟 DPF吹扫时间为10分钟 5 DPF冲洗和吹扫结束后 取出DPF 烘干 称重 放入 清洗液 设定 冲洗 欧六后处理系统保养内容 DPF清洗机清洗操作流程 30 1 DPF拆卸指导 欧六后处理系统保养内容 6 1 3DPF拆装方法 31 2 DPF安装指导 欧六后处理系统保养内容 32 1 使用不适当的保养方法可能毁坏DPF或使操作人员接触到危险物 2 清灰不同于再生过程 通常使用压缩空气和真空系统吹灰 并将灰引入密封容器内 不要在开放区域使用压缩机清灰 3 不要通过敲击或拍打清除DPF上的灰分 4 确保DPF正确安装 5 当发动机长时间在不能达到主动再生的工况下工作时 清灰模式有可能提前进入 6 为保证后处理器的密封性 每次拆装DPF 都需要更换卡箍和密封垫 欧六后处理系统保养内容 6 1 4DPF保养清灰注意事项 33 定期检查并添加尿素水溶液尿素水溶液 符合GB29518 2013柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液AUS32 需向授权零售商或专业厂家购买 加注时 建议采用专业加注设备加注尿素水溶液 防止尿素水溶液溅洒 每5万公里 应到中国重汽授权服务站更换尿素供给单元主滤芯 尿素液位传感器主滤芯 如应用环境恶劣 尿素水溶液污染较重 应按实际情况缩短更换周期 欧六后处理系统保养内容 6 2SCR系统保养 34 欧六后处理系统保养内容 尿素供给单元进液管接头内装有滤网 每5万公里应到中国重汽授权服务站进行检查 若滤网堵塞 应更换进液管接头 无单独的滤网 滤网集成在进液管接头中 如应用环境恶劣 尿素水溶液污染较重 应按实际情况缩短检查周期 35 尿素喷射单元底部的密封垫是一次性部件 每次拆卸后均需要更换 检查Denoxtronic 2 2系统表面清洁度 尤其线束接头防水防尘情况 若外表面或保护罩上积蓄着碎石块泥土等杂物 需及时清除 检查尿素管路和电力线是否完整 固定 液力管线不应有松动或弯折 检查冷却水管路是否有充足流量 检查尿素喷射单元安装法兰及欧六后处理器中是否有尿素结晶附着 拆卸尿素喷射单元或服务站配备有内窥镜时 更换尿素供给单元或尿素喷射单元时 同时清洗尿素箱 首保时应检查并清洁尿素箱通气管 以后每5000km需要清洁尿素箱通气管 欧六后处理系统保养内容 36 1 相关人员要了解DPF控制系统架构及工作原理 2 要定期检查后处理系统状况 确保燃油空气管路无泄漏 线束接插件等电气元件正常 3 驾驶员要了解仪表盘相关指示灯的含义 并在行驶过程中关注 以确定DPF是否需要再生及再生状态 4 发动机工况对DPF再生很关键 维持较高的排温能够促进被动再生的发生 从而大大减小主动再生的频率 5 一旦因长时间低工况运行造成DPF的堵塞 出现发动机动力不足 排气管因排气不畅被烧红等现象时 要及时进行清灰处理 6 主动再生时尾管排出气体的温度可达600 以上 所以主动再生时 排气尾管禁止对着人员或易燃易爆物品 主动再生时颗粒捕集器总成及排气尾管表面温度可达300 以上 所以主动再生时禁止触摸颗粒捕集器总成及排气尾管 以防烫伤 7 主动再生过程中严禁发动机熄火 欧六后处理系统使用注意事项 7 1DPF系统使用注意事项 37 1 柴油机起动 转速和排气温度达到设定值后 Denoxtronic 2 2系统开始工作 柴油机停机后 Denoxtronic 2 2系统进入倒抽阶段 清空系统内的尿素水溶液 该阶段将持续两到三分钟 不得在系统尚处于工作状态时断开电源总开关 2 Denoxtronic 2 2系统正常关闭 整个倒抽过程结束 后 在 40 25 的环境中可停机4个月而无须拆卸保存 期间不得断开液力和电气连线 应避免尿素供给单元和尿素喷射单元中尿素水溶液中水蒸汽的蒸发 建议停机前注满尿素箱以减少管路中的蒸发 在较高的温度下 无拆卸停机时间上限会相应缩短 超过该时限后 启动系统前应先预运转 以保证能正常启动 步骤如下 尿素箱重新注满尿素水溶液 更换尿素供给单元主过滤芯 启动Den