藍(lán)禾素解析:國(guó)六整車功能、整車再生故障介紹

DPF結(jié)構(gòu)介紹

為進(jìn)一步改善柴油機(jī)細(xì)顆粒物污染，滿足國(guó)六法規(guī)對(duì)柴油機(jī)廢氣中顆粒物的限值要求，國(guó)六柴油機(jī)使用凈化效率高的壁流式顆粒捕捉器（DPF）。

壁流式顆粒捕捉器（DPF）依靠交替封堵載體孔進(jìn)出口強(qiáng)迫氣流通過多孔壁面實(shí)現(xiàn)顆粒的捕集。

DPF再生過程介紹

1.DPF主動(dòng)再生過程介紹

DPF主動(dòng)再生是利用外界能量來提高壁流式顆粒捕捉器內(nèi)的溫度，使碳煙著火燃燒，從而消除掉DPF內(nèi)部的積碳。

目前主要采用的主動(dòng)再生技術(shù)有兩種：

(1)缸內(nèi)后噴：該技術(shù)主要應(yīng)用在小排量柴油機(jī)上，通過噴油器遠(yuǎn)上止點(diǎn)后噴，這部分未燃柴油隨尾氣進(jìn)入DOC內(nèi)氧化放熱，從而使碳顆粒燒掉。

(2)尾管HC噴射：通過增加一套供油系統(tǒng)，當(dāng)DPF需要再生時(shí)，往排氣管內(nèi)噴射柴油，柴油在DOC上氧化放熱，將DPF內(nèi)部碳顆粒燒掉。

通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)后噴燃油或者在排氣管中噴入燃油，燃油在DOC內(nèi)燃燒提供DPF再生所需要的高溫，從而達(dá)到減少DPF內(nèi)顆粒物的目的。

DPF主動(dòng)再生的再生溫度控制是當(dāng)DPF存在再生請(qǐng)求時(shí)通過進(jìn)氣節(jié)流閥、EGR閥、燃油后噴等熱管理措施將DOC上游溫度控制到HC起燃溫度以上，然后通過排氣管路上的HC噴射系統(tǒng)根據(jù)DPF再生時(shí)所需的再生溫度設(shè)定值對(duì)DPF上游溫度進(jìn)行閉環(huán)溫度控制，將DPF上游溫度控制到再生溫度上，以達(dá)到再生時(shí)要求的DPF溫度以此將DPF內(nèi)部累積的soot燃燒掉。

2.DPF被動(dòng)再生過程介紹

DPF被動(dòng)再生是指廢氣中的NO在DOC的作用下生成NO2，NO2與碳煙（soot）反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)減少DPF內(nèi)碳煙（soot）的目的。NO2對(duì)被捕集的顆粒有很強(qiáng)的氧化能力，利用產(chǎn)生的NO2作為氧化劑除去微粒捕集器中的微粒并生成CO2，而NO2又被還原為NO，從而達(dá)到去除微粒的目的。

駐車再生原理介紹

1.顆粒的去除

(1)當(dāng)DPF碳載量超過3.5g/L時(shí)，采用行車再生清除積碳。

(2)當(dāng)DPF碳載量超過4g/L時(shí)，采用駕駛員固定地點(diǎn)按鈕再生。

2.灰分的清理

(1)一般間隔150000英里到服務(wù)站清理一次。

(2)采用壓縮空氣反吹。

(3)采用熱空氣催掃和燃燒。

(4)加熱溶液將碳煙和灰分清除掉。

3.DPF指示燈功能

DPF指示燈是在后處理系統(tǒng)需要駐車再生時(shí)用于提示司機(jī)進(jìn)行駐車再生。DPF指示燈點(diǎn)亮的觸發(fā)是基于發(fā)動(dòng)機(jī)碳載量模型、壓差模型計(jì)算來的DPF碳載量多少判斷。當(dāng)自上次DPF完成再生以來碳載量模型大于4g/L，DPF指示燈亮，提示司機(jī)進(jìn)行駐車再生；駐車再生完成時(shí)，DPF指示燈會(huì)熄滅。

4.DPF再生開關(guān)

在DPF指示燈點(diǎn)亮之后，提示DPF系統(tǒng)需要進(jìn)行駐車再生操作。司機(jī)需選擇合適的、安全的地點(diǎn)，同時(shí)務(wù)必檢查確認(rèn)整車車速為0，油門踏板、剎車踏板沒有踩下，且整車手剎已拉上，在以上整車狀態(tài)檢查完畢后，然后按下DPF再生開關(guān)，觸發(fā)駐車再生。

在駐車再生過程中發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)怠速提升，以此來增

加DOC上游排氣溫度，在DOC上游溫度達(dá)到后，通過HC噴射系統(tǒng)進(jìn)行再生排氣溫度控制將DPF上游排氣溫度控制到再生溫度600℃左右，使得DPF內(nèi)累計(jì)的顆粒充分燃燒掉，經(jīng)過駐車再生設(shè)定的再生時(shí)間（ 約30min ）后，再生過程完成，DPF指示燈熄滅，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速恢復(fù)到正常怠速。

5.駐車再生過程介紹（以自主邏輯為例）

Ads（正常不再生階段）：吸附過程，等同于Normal模式。

Lof（加熱一階段）：采用減小節(jié)流閥開度、提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，提升發(fā)動(dòng)機(jī)排溫，對(duì)DOC和DPF進(jìn)行初步的預(yù)熱，使DOC前溫度達(dá)到180度。

Dry（加熱二階段）：采用減小節(jié)流閥開度、開啟后噴2、進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，提升發(fā)動(dòng)機(jī)排溫，對(duì)DOC和DPF進(jìn)一步的預(yù)熱，使DOC達(dá)到280度。

Rgn（再生噴油階段)：采用減小節(jié)流閥開度、開啟后噴2、增加HC噴射的方式，提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速至標(biāo)定點(diǎn)附近，提升發(fā)動(dòng)機(jī)排溫，使DPF溫度到600℃附近，DPF中的積碳可以正常燃燒。

Success：碳載量小于0.2g/L或再生時(shí)間達(dá)到25min。

Coldown(排氣冷卻階段):取消所有熱管理手段，提升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，降低后處理溫度。

6.駐車再生過程注意事項(xiàng)

(1)在DPF指示燈點(diǎn)亮后，按下DPF再生開關(guān)前，務(wù)必進(jìn)行以下整車狀態(tài)檢查：

①整車車速為0；

②油門踏板沒有踩下；

③剎車踏板沒有踩下；

④整車手剎已經(jīng)拉上；

⑤離合沒有踩下。

(2)駐車再生需在熱車（水溫超過40℃）的情況下進(jìn)行再生，盡量避免整車在冷車狀態(tài)下再生，以免增加整車油耗。

(3)在整車自動(dòng)進(jìn)行駐車再生過程中，司機(jī)不要人為干涉駐車再生過程，防止DPF累計(jì)的顆粒物再生不完全，對(duì)后處理系統(tǒng)有不利影響。

(4)在駐車再生過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)進(jìn)行怠速提升，只有當(dāng)后處理系統(tǒng)的排氣溫度冷卻下來后，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速才會(huì)恢復(fù)為正常怠速；禁止在怠速未恢復(fù)為正常怠速就停車，以防止后處理系統(tǒng)存在溫度過高危險(xiǎn)。

(5)司機(jī)可根據(jù)整車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速儀表盤顯示轉(zhuǎn)速對(duì)駐車再生過程進(jìn)行判斷，在DPF再生指示燈熄滅，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速恢復(fù)為正常怠速值指示駐車再生過程完成。

7.駐車再生失敗案例

(1)再生過程有車速退出再生。WP4.1N，福田自卸車，駐車再生過程中從Dry階段進(jìn)入Rgn階段后駐車再生退出，儀表出現(xiàn)車速，而實(shí)際車在原地沒動(dòng)，原因是進(jìn)入Rgn階段后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速非常高，可能導(dǎo)致車速傳感器振動(dòng)，儀表對(duì)車速傳感器信號(hào)毛刺處理不好導(dǎo)致出現(xiàn)車速，出現(xiàn)車速后駐車再生退出。

(2)DPF前溫度達(dá)不到再生不成功。WP12，陜汽牽引車，寒區(qū)駐車再生試驗(yàn)過程中Rgn階段DPF前溫度太低，在規(guī)定時(shí)間積碳沒有清除完，再生失敗。原因是增壓器到后處理總成之間的排氣管路漏氣，DPM單元噴出的柴油泄漏，導(dǎo)致DPF前溫度過低，再生失敗。

(3)DPM單元SV閥和DV閥插反導(dǎo)致再生失敗。很多下線新車都出現(xiàn)過這個(gè)問題，SV閥和DV閥插反，DPM單元無(wú)法整車噴射柴油，進(jìn)入Rgn階段后沒有DOC氧化柴油提升廢氣溫度，DPF前溫度達(dá)不到設(shè)定值，再生失敗。

(4)節(jié)流閥失效導(dǎo)致再生失敗。WP10，福田自卸車，駐車再生過程中DOC前溫度低，達(dá)不到狀態(tài)跳轉(zhuǎn)條件，無(wú)法從Lof階段跳轉(zhuǎn)到Dry階段，再生失敗。原因是節(jié)流閥失效，無(wú)法按照ECU給定的設(shè)定值動(dòng)作，失去憋氣作用，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣溫度無(wú)法提升。