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2019年是国六柴油机争夺战的决胜年。 国六排放法规的实施对于国内柴油发动机企业既是机遇，同时又是挑战。 国内主流柴油发动机企业，如潍柴、玉柴、锡柴、大柴、康明斯等，多争先恐后的推出自家国六产品，前沿技术的升级、技术的革新，一次次刷新柴油车后市场服务人员对技术的认知，市场的残酷竞争，促使我们必须主动学习新知识，不断接收新技能，逆水行舟,不进则退。 今天联盟小哥提前跟大家分享，康明斯NS6国六后处理系统结构和工作原理，相信很快大家就能在市场上接触或者维修到，希望通过此文可以帮助到同行业的师傅们提前做好迎战国六后市场服务的准备。 系统构架 1、国六与国4/5后处理结构对比 -相较于国5硬件多出一套DOC+DPF，软件多出热管理及再生控制 -更多的传感器，控制变得更精确，但也是控制系统更复杂； -极低排放限制，要求极高精度的计量喷射系统。 2、国六后处理零件列表  DOC/DPF及再生介绍 1、什么是氧化催化器DOC？ DOC的载体有陶瓷和金属之分，通常陶瓷是堇青石的，金属的种类较多，铁、铜、黄铜等。载体上涂层，涂层主要是贵金属成份，如：铂、铱、钯等。并且起催化化作用的主要是这些涂层上的贵金属。 功能： 该技术使用含有贵金属的催化剂使发动机排气中的HC，CO，NO和颗粒表面的可挥发性成份进一步氧化,从而降低HC,CO,PM的量，氧化（燃烧）注入到DOC内的碳氢化合物（柴油），为DPF再生提供高温环境 2、什么是颗粒物捕集器DPF ？ 发动机尾气进入DPF后，气态污染物在前端DOC被氧化并同时生成后端氧化碳颗粒物所需要的 NO2 。固态碳颗粒污染物被后端过滤器捕捉并通过催化剂的作用被氧化成二氧化碳。在正常的情况下，固态碳颗粒污染物在600度的高温下才能被氧化成为CO2。 DPF定义 DPF是一个滤芯，把发动机产生的所有黑烟全部收集在这个滤芯里，降低车辆的颗粒物排放。 DPF结构 壁流式结构，将流经DPF的PM过滤在DPF内部。 3、什么是DPF再生？为什么要再生？ 什么是DPF再生 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。 为什么需要再生 再生后的滤芯又可以保持通畅，不会影响发动机性能 DPF再生分类 被动再生 被动再生一直都在进行，只是由于排气温度不同，被动再生的速度有所不同而已。 主动再生 -行车再生 发动机运行到中负荷后时自动执行；例如跑高速，跑省道，发动机都会自动执行行车再生。 -原地再生 在城市工况、堵车等低速低负荷工况运行一段时间后，需要司机停车后按动车上的再生按钮来执行再生，通常当再生指示灯点亮后就可以执行原地再生。 4、后处理系统指示灯 5、后处理系统故障指示及代码介绍 6、执行原地再生指导
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至45分钟 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，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，连续执行三次点火循环，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“突突”声。这属于正常现象。
DPF上的干碳烟和有机物再生后生成灰分（Ash），灰分不能主动清除，累积到一定程度需要人工清除。  系统传感器介绍 1、压差传感器
作用：测量DPF进口和出口的压力差，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，作用在隔膜上，会造成其电阻值的变化，这个差值会被转换成压差信号，通信给ECM控制单元。
传感器内部工作原理
施加在隔膜上的压力通过硅片传递引起电阻值改变 。 2、热电偶温度传感器
原理 -热电偶是常用的测温元件,是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点 热电偶温度不同时，就会在回路内产生热电流，这种现象成为“热电效应” -如果热电偶的工作端与参比端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。 -热电偶的热电势将随着测量端温度升高而增长，它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。
由不同电极材料A、B组成的热电偶，当冷端温度T0恒定时，产生的热电势在一定的温度范围内是热端温度 T 的单值函数(赛贝克效应) 3、氮氧化物传感器
采用进口/出口两个氮氧化物传感器方案，采用更精确的闭环控制逻辑。 部件位置: 国六NOx传感器有两个，分别布置在后处理系统的进口和出口，且不能互换。
氮氧化合物传感器由三个部分组成： 1、传感头 2、连接电缆 3、控制模块 注意：用水冲洗工作中的氮氧传感器会导致传感器损坏。
工作过程 1、当接通点火开关时，NOx传感器将加热到100 ℃ 。 2、之后等待ECM发出一个 “露点”温度信号（Dew Point） -“露点” 温度是指：在这个温度后排气系统内将不会有能损坏NOx传感器的湿气存在。目前露点温度被设定为140℃，温度值是参考EGP的出口温度传感器测出的数值。 3、传感器当接收到ECM发来的露点温度信号后，传感器将自行加热到一定温度（最大可为800 ℃ ） 4、加热到工作温度后，传感器开始自检工作。 5、自检通过后，传感器将氮氧化物值发送到CAN总线上，发动机ECM通过这些信息对氮氧化物的排放进行监测。 UL2.2计量喷射系统 1、结构介绍：
UL2.2 尿素泵结构：
尿素泵设计：容积式液泵设计，隔膜设计将流体与电机分开，调速电机的转速800-3500RPM。 功能：给喷射阀提供压力，主滤芯过滤尿素。 防冻设计：当泵关闭时，泵内压力会自然衰减，主滤芯不会因结冻而损坏，尿素泵能承受尿素冷冻后膨胀的体积。 解冻能力：来自发动机升温后的冷却液在尿素泵内循环使之解冻，直接通过金属结构的热传导特性给泵内尿素解冻。 UL2.2 喷射阀结构：
喷射阀设计：具有脉宽调制功能的电磁阀 ，液/电分离设计能保护电子器件，喷射阀内安装压力传感器，进口安装滤网防止碎片进入。 功能：使尿素雾化后喷入混合器，在关机时使系统减压，进口滤芯过滤尿素杂质 。 解冻：发动机排气解冻喷射阀，直接通过金属结构热传导溶解泵内尿素。 冷却：尿素液循环冷却喷射阀。 2、工作原理 工作阶段
*注意：若无特殊说明泵内压力均为相对压力 待机准备阶段 ■钥匙打开，系统自检 -待机阶段持续1秒 ■当以下状态都满足时，会收到预注命令 -发动机处于运转状态 -尿素罐温度高于-4度 -无后处理相关故障（尿素罐/泵/喷射阀等相关故障） -系统（尿素罐/泵，喷射阀，尿素管线）解冻完成 预注建压过程 ■喷射阀没有向分解管内喷射尿素 ■ECM向泵下达指令 -ECM继续控制泵电机将压力建立到目标压力850±100kPa -泵电机无论有无喷射命令均运转，以冷却喷射阀
喷射阶段 ■喷射条件，同时满足以下条件： -DEF压力 850±100 Kpa -SCR进出口温度超过200 ℃(根据平台) -没有SCR 系统的现行故障码 -满足发动机负荷的要求（氮氧化物的排放要高过一定值） ■ECM根据发动机状态（排温，废气流量，Nox值）等计算出喷射量，控制喷射阀喷射尿素到混合器 ■即使计算的喷射量为0，尿素泵电机依旧运转以冷却喷射阀和维持泵压力
关闭阶段 ■满足以下任意条件时，收到关闭指令 -供电系统故障 -钥匙开关Key off 发动机熄火 -钥匙开关Key on 发动机熄火 ■关闭后尿素溶液会从高压力流向低压力 -部分DEF会流向尿素罐 -尿素管路会残留100Kpa压力尿素 触发延迟阶段条件 ■收到关闭指令后，满足下面所有条件即可触发延迟 -SCR前温度大于450度 -环境温度大于30度 ■延迟阶段泵继续运转以冷却喷嘴，持续600s ■延迟完成后电机停止转动 |
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