共 軌 導 讀 為了滿足國六的排放法規(guī),博世公司研制了新型的尿素泵系統(tǒng)Denoxtronic5.3,該尿素泵采用高度集成化設計,利用聲納技術來測量尿素液位和尿素濃度,并且具有十分強大的解凍功能。目前,該款尿素泵已經(jīng)在上汽、江鈴和重汽的項目中使用,相信在國六階段會成為輕卡車上的主流尿素泵,這次就讓小軌帶大家先睹為快。 相較于國四、五階段的后處理系統(tǒng),國六階段對尾氣中的PM、NOx、CO和HC都做了更加嚴格的要求。這也就導致了單獨的SCR系統(tǒng)或者POC系統(tǒng)很難滿足國六排放法規(guī)的要求。 為了滿足此要求,在國六系統(tǒng)中加入新的系統(tǒng)、傳感器和執(zhí)行器,見下圖。 上圖是國六輕卡后處理系統(tǒng)圖,由上圖可知,相對于純SCR系統(tǒng),在國六的后處理系統(tǒng)中加入了DOC和DPF系統(tǒng),并新加入了氧傳感器、顆粒物傳感器和壓差傳感器,NOx傳感器由一個增加到了兩個,溫度傳感器由一個增加到了三個。 燃燒室中的尾氣經(jīng)過排氣歧管進過增壓器進入到排氣管中,首先通過氧化催化器(DOC)降低尾氣中的CO和HC,在通過柴油顆粒過濾器(DPF)降低尾氣中的顆粒物(PM),最后再通過SCR催化轉化器降低尾氣中的NOx,經(jīng)過這些催化還原反應,尾氣中的有害排放物達到了國六的排放標準,被排放到大氣中去。 下面給大家重點介紹一下博世“國六” Denoxtronic5.3尿素后處理系統(tǒng)。 與重卡的博世2.2尿素泵產(chǎn)品相比,該系統(tǒng)只有一根壓力管從尿素泵運輸尿素至噴嘴,尿素泵布置在尿素箱底端,吸液回流管得以節(jié)省。 該系統(tǒng)最大特點就是高度集成,無回流管,濾芯壽命長,終身免維護;尿素泵內(nèi)集成了濾網(wǎng)加熱,液位傳感器、溫度傳感器以及質(zhì)量傳感器。尿素泵周圍一圈留有一圈焊接口,應用先進的超聲波焊接技術可與尿素箱連接。同時液位、溫度和質(zhì)量傳感器使用SENT協(xié)議通訊,使用一根信號線可以傳輸溫度、液位和質(zhì)量的信號。尿素泵取消了尿素壓力傳感器的設計,利用主泵來調(diào)節(jié)尿素系統(tǒng)的壓力,節(jié)省了成本。 該尿素系統(tǒng)的技術特性如下表。 01 工作原理 博世Denoxtronic5.3尿素后處理系統(tǒng)主要工作過程可分為噴射準備、噴射模式和停機倒抽。 1.1 噴射準備和噴射模式 當滿足后處理建壓噴條件時,供給單元通過使用膜片泵將尿素從尿素箱中抽出,然后將它升壓到6公斤左右的系統(tǒng)壓力以滿足霧化要求??刂茊卧诎l(fā)動機運行數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)計算出尿素的最佳用量,以有效的降低氮氧化物排量。一旦計算出最佳用量,噴射單元就會將尿素溶液以霧化的形式噴射到SCR催化轉化器上游的廢氣流中。 在系統(tǒng)上電第一次建壓時,為了使尿素溶液充滿管路,尿素噴嘴會打開一定時間,倒抽泵也會運轉一段時間。 在噴射時,尿素噴嘴打開將尿素溶液噴射到排氣管中。由于尿素系統(tǒng)中沒有壓力傳感器,尿素系統(tǒng)的壓力是通過主泵的電流來反饋計算出系統(tǒng)中的尿素壓力。 1.2 停機倒抽階段 為了防止尿素溶液在尿素系統(tǒng)中結晶和結冰,當發(fā)動機關閉時,控制單元會控制倒抽泵工作,排空噴射管路中的尿素,以防止尿素在管路中結晶或結冰。 02 尿素泵的系統(tǒng)部件和結構 對于國六尿素泵其內(nèi)部結構從正面看主要有加熱器、過濾器、電器接口(5針)、電器接口(4針)、液力接口和尿素箱的機械接口。 背面來看主要有尿素洗液口、尿素回液口和嵌入式液位傳感器。 2.1 加熱器 不同于經(jīng)常看到的尿素箱加熱系統(tǒng),博世國六尿素泵系統(tǒng)取消了冷卻水閥的設計,尿素箱內(nèi)部不再引入發(fā)動機冷卻水,尿素箱的解凍完全有尿素泵內(nèi)的加熱器來完成。 ![]() 2.2 全生命周期設計的過濾器 過濾器覆蓋尿素泵表面,能夠阻止大部分顆粒物進入尿素泵,提高了泵的使用壽命。該濾網(wǎng)是終生免更換,如果發(fā)生堵塞,需要更換整個尿素泵,這也就對尿素溶液提出了更高的要求。 ![]() 2.3 液位傳感器 通過超聲波原理,發(fā)出超聲波,測量收到液體和空氣交界面的反射所需時間,計算出液位高度。 ![]() 2.4 溫度傳感器 測量尿素泵周圍溫度,確認解凍結果,釋放建壓許可信號。 ![]() 2.5 電器插接頭 電器插接頭分為五針接頭和四針接頭,五針接頭:PIN1-3,尿素溫度、液位和質(zhì)量傳感器;PIN4-5,尿素泵加熱控制信號。四針接頭:PIN1-2,主泵的控制信號;PIN3-4,倒抽泵的控制信號。 ![]() 2.6 尿素噴嘴 該款尿素泵噴嘴分為水冷(DM3.5)和非水冷(DM3.6),這里主要給大家介紹一下水冷的尿素噴嘴。 水冷尿素泵噴射量最高可達5.4kg/h,壓力范圍4.4-6bar(相對壓力),噴射頻率最高可達4HZ(平均3.3HZ),工作溫度為-30~160℃,該款尿素泵可靠近發(fā)動機安裝,能夠承受較高的環(huán)境溫度。 ![]() 2.7 尿素質(zhì)量傳感器 利用聲波在不同濃度的尿素溶液中測量同一段距離時,反饋回來的時間不同,計算傳播速度來判斷尿素濃度。 ![]() |
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