3 系统内相关器件要求
1)指示灯OBD指示灯:电流限值<49.9 mA ;DPF指示灯:电流限值<1 A。
2)开关主制动开关、副制动开关的电流限值≥6.3 mA;电压限值中的高电平>4.35 V,低电平<2.2 V。空档开关的电流限值≥0.4 mA;电压限值中的高电平>4.35 V,低电平<2.2 V。离合开关和诊断请求开关的电流限值≥6.3 mA;电压限值中的高电平>5.04 V,低电平<<1.4V。
3)继电器尿素泵加热继电器所能承受的负载电流不小于10A。
4)电磁阀冷却液开关电磁阀工作压力0.07~1.6 MPa,电流最大值为10A。
5)传感器车速传感器的电流限值≥1.7 mA ;电压限值高电平>4.98 V,低电平<4.13 V。
4 电控系统组成及工作原理
电控系统由DPF主动再生系统和SCR系统组成,工作原理如图4所示。
4.1 DPF主动再生系统
DPF主动再生系统即DPM,由燃油计量单元MU和燃油喷射单元IU两部分组成。燃油计量单元主要作用是从发动机低压油路取油,把具有一定压力的燃油供给燃油喷射单元,同时实现对燃油供给量的控制功能;燃油喷射单元是一个机械部件,当压力满足条件时,打开IU喷射阀,喷入柴油进行主动再生。柴油在颗粒捕集器前方的催化器中燃烧,以增加尾气的温度促使炭烟的氧化(从400℃到600℃) 。
MU包括1个壳体,内含1个切断阀,2个压力传感器(上游压力温度传感器、下游压力传感器),1个温度传感器和1个喷射阀。
IU包括喷射阀(IV)和冷却水流道(CA)。喷射阀使柴油雾化,并把雾化的柴油喷入尾气管中。
DPM应用整体要求如下。
1) DPM系统可应用于4.0~18 L发动机。
2)供给电压:24 V直流电压,压力和温度传感器为4.75~5.25 V。
3)油压范围:相对于废气压力4~8 bar。
4)燃油温度:-25~90℃。
5)最大喷射量(压力均为相对压力):低压管路为176 g/min@4 bar,371 g/min@ 8 bar;高压管路为248 g/min@4 bar,518 g/min@8 bar;超高压管路为306 g/min@4 bar,681 g/min@4 bar
6)喷雾直径:约为100μM
7)雾化角度:约为50°。
8)冷却液要求:20~70 L/h(取决于废气流量,喷嘴的最大承受温度为230℃)。
9)计量单元和喷射单元的油管要求为硬管,长度为1~2.5 m,直径为4 mm。
4.2 SCR系统
SCR系统的控制单元与发动机的控制单元ECU集成在一起,主要是用来执行SCR控制策略,并根据环境温度、排气温度、尿素液位、尿素温度、尿素压力、NOX浓度等传感器信号控制尿素剂量单元,根据需求定时定量地将尿素溶液喷射到排气气流中;尿素剂量单元主要包括尿素箱、尿素供给单元、尿素喷射单元、加热组件及连接管路和线路,保证尿素溶液的充分雾化和分解;催化反应单元主要包括SCR催化剂及其封装,用来将柴油机排气中的主要有害成分NOX还原为氮气和水。
在尿素箱顶部安装有传感器总成,底部安装有残液释放螺塞孔。尿素管路系统包含3条尿素液力管路:吸液管路(从尿素箱至尿素泵)、回流管路(从尿素泵至尿素箱)、压力管路(从尿素泵至尿素喷嘴)。
对尿素喷嘴进行冷却的发动机冷却液经发动机流出后,通过尿素喷嘴顶部的其中一个冷却水管接头流入尿素喷嘴内部,完成冷却循环后从另一个冷却水管接头流出。系统的冷却水管路布置如图5所示。尿素系统对尿素泵和尿素管路采用电加热方式。尿素泵内置电加热装置,尿素管路由加热电阻元件包裹。
5 总结
综上所述:柴油重型载货汽车京V电控及后处理技术工作原理,是发动机排气经过进气口进入DOC-DPF-SCR总成内部后,在进气口多孔板的作用下使气体均匀性达到一定要求后进入DOC部件内部,经过DOC处理的气体HC、CO和SOF会得到有效减少;然后气体进入DPF部件内部,经过DPF的过滤作用,气体中的PM含量和PN数会达到要求以下;然后气体进入尿素混合管中,与尿素喷嘴喷射的尿素充分混合,使其分解出氨气,废气与氨气混合均匀的气体进入SCR部件,在催化剂的作用下将NOX反应掉,达到降低NOX的目的,最终经过DOC-DPF-SCR总成处理的发动机排气再排到大气中。各系统之间通过电控系统进行控制,达到较好的化学反应效果,同时电控系统检测尾气的相关气体参数的含量,修正相关控制数据,从而达到较好净化尾气的作用。