“最严格国六”标准将于2020年开始实施,但满足国六排放标准的重型柴油车【如垃圾车、洒水车等环卫车辆】已在国内一线城市开始运行。而康明斯在国六阶段并没有采用国四国五时期的气助式尿素喷射系统,而是启动了非气助式尿素喷射系统“UL2”。 今天我们通过UA2和UL2到底差别在哪?也可以看出国六阶段到底有哪些大的调整。 UL2的系统结构 尿素泵采用容积式液泵设计的工作原理,分为尿素泵部件总成与喷射阀部件总成两部分。尿素泵的电机与尿素溶液是分开的。 尿素泵部件总成介绍 总成部分最重要的是泵体,而泵体内最重要的就是泵电机,泵电机主要特点: ①转速维持在800~3500rpm之间; ②集成在PCB板上,PCB板内置有ePRV阀,使用ePRV阀控制尿素泵的最大输出压力(不采用机械减压阀) 泵电机主要作用是:为整个尿素管路提供压力;尿素路进出口单向阀采用弹簧阀设计可提高尿素大流量下的耐久性也不易被堵塞、卡滞; 除了泵体,总成包括过滤尿素内的30微米以上杂质的主滤芯;固定滤芯和软胶套的主滤芯外壳;和提升防冻能力的尿素泵防冻软胶套。 当泵关闭压力衰减至100Kpa,主滤上有大量残余尿素如温度低至-11℃,尿素水溶液发生结冰现象,软胶套可以起到提升抗冻能力的作用; 尿素泵自身也有强大的解冻能力,在尿素泵中部有发动机冷却水进行循环,冷却水直接通过金属结构的热传导特性给泵内尿素解冻。 测神C168 SCR尿素泵检测仪,拥有自主知识产权专利、一体机轻便快捷、操作简单,16种泵型检测、功能全,尿素喷嘴、氮氧检测,点击下方图片了解更多详情: 喷射阀部件总成介绍 国四、国五阶段的UA2采用纯机械式喷嘴,而国六阶段UL2.2尿素系统采用电控式喷嘴,通过尿素循环对喷嘴进行冷却。UL2的喷射阀部件由以下三部分组成: 保证定时定量的喷射尿素,使尿素雾化后喷入混合器的尿素喷射阀;可以实时监测当前的尿素压力,与泵电机形成尿素路的闭环控制的尿素压力传感器;而采用金属结构的喷射阀壳体的作用是:通过发动机排气对喷射阀进行解冻。当尿素系统解冻完成时,尿素循环对喷嘴进行冷却确保喷射阀不被烧毁; UL2尿素泵布置安装图 1、尾气处理系统 2、尿素罐 3、DCU控制单元 4、UL2尿素泵 5、喷嘴 6、排气温度传感器 7、尾气压力传感器 8、氮氧传感器 UL2供给单元特点 从上述安装图上可以看出是底盘安装,尿素泵采用冷却水加热,增强防冻部件,喷嘴附带集成计量控制系统,温度和压力传感器,尿素泵电机运转,将尿素溶液吸入到尿素泵,尿素溶液在尿素泵内部通过吸液接头先到达内置滤芯,再经过两个吸液单向阀,通过隔膜往复运动通过一个排出单向阀将尿素溶液排出。 尿素溶液通过喷射接头喷出,经过喷射管路到达喷嘴,喷嘴开启将尿素溶液雾化喷射至排气系统中,尿素溶液通过喷嘴上的回液接头,回流至尿素罐,工作压力8bar。 原理讲解 这款系统按照工作流程划分,可分为五个阶段,分别是:待机准备阶段、预注阶段、计量喷射阶段、延迟阶段(根据喷嘴温度确定是否延迟)、关闭阶段; 待机准备阶段:钥匙开关打开,系统自检,解冻完成,等待预注命令; 预注阶段:满足预注条件,尿素泵开始工作减压。开环建压到6bar后,进入闭环控制,建压到8.5bar左右。电机持续工作,维持压力,冷却喷射阀; 计量喷射阶段:闭环控制状态,电机维持工作保持压力在7.5bar~9.5bar,ECM按照需求控制喷射阀喷射量; 延迟阶段:ECM给延迟冷却喷嘴指令; 关闭阶段:尿素泵电机停止工作,泵内压力自然释放。 UL2.2待机准备阶段 钥匙打开,系统自检
UL2.2 预注建压过程 接收到预注命令后,泵电机开始运转,喷射阀保持关闭
UL2.2 喷射阶段 喷射条件,同时满足以下条件
ePRV阀工作原理 如果在喷射阀压力传感器监测不到压力或者压力过低的情况下,ECM会提高泵转速指令,以提高喷射压力。ePRV阀通过泵的转速和电流来计算喷射压力,如果压力超过限值,ePRV控制泵停止工作; UL2.2 延迟阶段及触发条件 收到关闭指令后,满足下面所有条件即可触发延迟
UL2.2 关闭阶段 满足下方任意一个条件时,都收到关闭指令
UL2的特点及优点 UL2尿素计量泵典型特点:
UL2后处理系统的优点: 使用尿素循环冷却,能够更好的控制温度范围,替代传统的发动机冷却液冷却,这样设计的好处是:
UL2尿素系统可适应不同的尿素管路长度,这样可使从尿素箱到尿素泵之间的管路选择性更充分,不影响尿素溶液的控制能力,这样模块化设计的好处是:
UL2无气式系统具有防结晶凝固设计,并且改进了性能,因为尿素非常容易在喷嘴处结晶和堵塞,这项技术内容包括:
系统总结 |
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