國四、國五階段尿素泵叫做UA2氣助式噴射體統(urea air-assist),國六階段UL2非氣助式尿素噴射系統(urea-liquid)。
2 . UL2.2尿素泵介紹
康明斯UL2.2尿素泵屬于容積式液泵設計,隔膜設計將液體與電機分開,調速電機的轉速為800-3500RPM。
UL2.2尿素泵具有防凍功能,當泵關閉時,泵內壓力會自然衰減,主濾芯不會因結凍而損壞,尿素泵能承受尿素冷凍后膨脹的體積
UL2.2尿素泵還具有解凍能力,來自發動機升溫后的冷卻液在尿素泵內循環使之解凍,直接通過金屬結構的熱傳導特性給泵內尿素解凍。
尿素泵防凍膠套的作用:當溫度過低尿素泵結冰時,體積膨脹,膠套具有一定的膨脹系數,保護殼體不被漲裂;主濾芯可以維護更換,定期更換。
3 . UL2.2噴射閥結構
國四、國五階段使用的是UA2尿素泵,是純機械式噴嘴,國六階段是有控制的尿素噴嘴,通過尿素液循環冷卻尿素噴嘴。
噴射閥具有脈寬調制功能,液/電分離設計能保護電子器件,噴射閥內安裝了壓力傳感器,壓力管進口處安裝了濾網防止碎片進入。
噴射閥主要使尿素霧化后噴入混合器,在關機時使系統減壓
噴射閥利用發動機排氣溫度進行解凍,直接通過金屬結構熱傳導溶解泵內尿素,噴射閥通過尿素液循環冷卻噴射閥。
4 . UL2.2尿素泵工作原理
UL2.2工作階段分為4個階段為自檢、建壓、噴射、關閉階段。
自檢流程:待機準備階段鑰匙打開,系統自檢完成持續1秒系統解凍完成,等待建壓指令。
建壓階段:建壓階段無SCR相關故障,接收預注指令系統建壓至控制壓7.5bar-9.5bar。
噴射階段:噴射階段閉環控制狀態,ECM根據噴射量控制噴嘴開啟時間保持壓力在7.5bar-9.5bar。
關閉階段:ECM給斷電關閉指令。
收到關閉指令進入延遲階段:ECM根據噴嘴溫度確定是否給延遲冷卻噴嘴指令。
康明斯UA2尿素泵尿素壓力一般在5.5-6.5bar之間,非氣助式尿素噴射系統,尿素壓力高達7.5bar-9.5bar,已達到較好的霧化效果。
待機準備階段:鑰匙打開,系統自檢,待機階段持續1秒。
當發動機工況達到以下條件后進入建壓階段:
* 發動機處于運轉狀態
* 尿素罐溫度高于-4度
* 無后處理相關故障(尿素罐/泵/噴射閥等相關故障)
* 系統(尿素罐/泵/噴射閥,尿素管線)解凍完成
建壓過程:
* ECM向尿素泵下達建壓指令,電機工作將尿素溶液從尿素箱抽至泵電機建壓達到8.5±1bar,期間經過尿素箱濾芯和進液口濾網;
* 尿素溶液經電機加壓后經過主濾芯過濾進入噴射閥的進口濾網;
* 尿素溶液進入噴射閥,經過壓力傳感器和節流閥然后回到尿素箱。
期間尿素只在噴射閥內經過,并沒有噴射到排氣管內,泵電機無論有無噴射命令均運轉,以冷卻噴射閥。
噴射階段:
當達到以下階段時DCU指令噴射閥工作,將尿素溶液噴射進排氣管:
* 尿素壓力8.5±1bar
* SCR進出口溫度超過200℃(根據平臺)
* 沒有SCR,系統的限行故障碼
* 滿足發動機負荷的要求(氮氧化物的排放要高過一定值)
ECM根據發動機狀態(排溫,廢氣流量,Nox值)等計算出噴射量,控制噴射閥噴射尿素到混合器。
關閉階段:
當DCU滿足以下任意條件時,將會想尿素泵發動關閉指令,關閉后尿素溶液會從高壓力流向低壓力,部分DEF會流向尿素罐,單尿素管路會殘留100Kpa壓力的尿素溶液。
- 供電系統故障
- 鑰匙開關Key off 發動機熄火
- 鑰匙開關Key on 發動機熄火
為防止噴射閥過熱,DCU會觸發延遲關閉功能,收到關閉 指令后,滿足下面所有條件即可觸發延遲:
SCR前溫度大于450度
環境溫度大于30度
延遲關閉功能階段泵繼續運轉以冷卻噴嘴,持續600s,延遲完成后電機停止轉動。