康明斯ECOFIT空气辅助计量系统原理

发布时间:2018-09-23 08:22    

ECOFIT尿素泵系统讲解

在康明斯ECOFIT空气辅助SCR尾气后处理系统中计量泵只是一个执行机构。直接受控于发动机ECM。DEF尿素水溶液和空气在泵内混合并将混合好的尿素与空气送至喷嘴处。计量泵的自诊断系统在ECM中。在正常的工作情况下计量泵有以下4个工作阶段

一  初始化

二  预注阶段

 快速排空、建压

三  计量阶段

  准备喷射、冲刷喷射、计量喷射  

四   排空阶段


初始化与预注条件
 初始化阶段发动机点火开关打开但不启动发动机,系统初始化并自检。 预注的条件

发动机运转超过5分钟或催化器进口温度超过180

 对加热系统的要求

罐内温度超过-7摄氏度

环境温度超过-7摄氏度

计量泵温度超过5度

预注阶段
预注分为以下两个阶段
快速排空排空系统内部所有可能存在的DEF 释放计量泵内部管路的残余压力空气将流经以下两条通路:
• 通路 #1 –压缩空气流经混合室和喷嘴。
• 通路 #2 – 打开回流阀,打开喷射阀,压缩空气流入喷射阀进入泵内DEF通路。
快速排空的过程大约会持续十几秒钟,快速排空后关闭空气切断阀

系统建压

当计量泵收到ECM发送来的第一个建压命令后,计量泵将把DEF的压力提高至 560~570 kPa。在之后的正常运转中, DEF的压力将保持到 500 kPa。建压开始后,可以听见计量泵电机运转一段时间。如果建压成功,空气切断阀自动打开,空气将流出计量泵。整个预注阶段大约持续两分钟,如果泵内建压不成功, ECM会命令计量泵再一次进行预注。预注重复三次后,建压仍失败系统将强制停泵。在停泵前系统会执行一次完整的排空。

计量阶段
在预注成功后空气切断阀打开,泵电机进入待机状态,此时进入准备喷射阶段。
 计量阶段由ECM直接控制,是否计量取决于氮氧化物的产生量和相应的排气管温度。
 在催化器温度达到210之前,计量泵不会喷射DEF到排气系统中。但是空气会一直通过计量泵、喷嘴流入到排气系统中。在计量阶段,喷嘴及喷射管路没有泄露的情况下,空气压力被控制在400kPa左右。
 系统中空气以下功能:
空气将DEF带入排气系统。
辅助雾化。
 防止喷嘴堵塞。
 冷却喷嘴

准备喷射

在这个阶段,只有空气被喷入排气系统。
计量泵电机停止运转。等待ECM给出喷射的指令。
如果计量泵处于此阶段,发动机可能运转在以下的条件下:怠速、发动机处于减速工况

喷射DEF尿素水溶液6条件

1. EGP 进口温度超过220 ℃, 两个传感器的平均温度也超过210℃
2. 没有SCR 系统的现行故障码。
3. DEF 罐液位高于6%
4. 空气压力高于300kPa, DEF 压力高于 480kPa
5. 环境温度高于-7 ℃
6. 满足康明斯 NOx 算法要求

什么是冲洗喷射

 当计量泵收到ECM发送来的第一个喷射命令后,计量泵将首先执行一个冲洗喷射循环。

 冲洗喷射的目的是:在正式喷射前融化所有可能存在于混合室中的DEF结晶。
 冲洗喷射的流程为:
关闭空气切断阀 --- 打开喷射阀数次 --- 冲刷系统内部 ---重新开启空气切断阀进入计量喷射
冲洗喷射时, DEF压力将从570kPa降到500kPa。

计量喷射

计量泵接收到ECM的喷射指令, 计量泵将DEF和空气的混合物泵出并送到喷嘴端,泵电机持续运转并保持DEF压力维持在500kPa。

系统排空
当点火开关关闭,系统自动进入排空阶段。
此阶段空气将流经以下两条通路:
通路 #1 –压缩空气流经混合室和喷嘴,空气带走系统内部残留的DEF以避免泵内的阀体及喷嘴堵塞。
通路 #2 – 打开回流阀,计量泵内部的压力卸回至DEF罐;打开喷射阀,压缩空气流入喷射阀进入泵内DEF通路,在空气压力下泵内残留的的DEF通过回流阀流回至DEF罐。
在排空的最后阶段,泵电机运转将残留在膜片泵中DEF排出。排空阶段持续30秒后, ECM切断计量泵的电源。
每一次关闭点火开关都会执行一次排空作业。
如果SCR系统有现行的故障ECM将停止计量泵工作,但在停泵前会执行一次排空以清除内部残余的DEF。

计量泵和DEF罐的加热
--罐上安装型
ECOFIT 计量泵和DEF罐共用一路加热管路进行加热。
用发动机冷却水加热计量泵和DEF罐
-- 底盘安装型
DEF管线采用电加热
DEF罐采用冷却水加热
ECOFIT计量泵采用冷却水和电加热

系统加热的条件
解冻(以下条件全部满足时系统进行解冻)
环境温度 < -7 ℃
DEF罐温度 < -7 ℃
计量泵温度 < 5 ℃
持续加热状态 (满足以下条件中的任何一个时系统将保持加热)
DEF罐温度 < 0 ℃
计量泵温度 < 20 ℃

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