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康明斯發(fā)動(dòng)機排氣系統后處理排氣處理液噴射單元綜述

2023-5-6 16:40:22

概述

該廢氣旁通式渦輪增壓器是 Holset® HE400WG 型。它包括了一臺渦輪增壓器、廢氣旁通閥執行器和渦輪殼中的廢氣旁通閥。廢氣旁通式渦輪增壓器改進(jìn)了低轉速時(shí)的康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機響應，但不犧牲渦輪增壓器在高轉速時(shí)的耐久性。它使廢氣在康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機工作的特定模式下繞過(guò)渦輪葉輪，從而實(shí)現這一點(diǎn)。在低轉速運轉過(guò)程中，渦輪增壓器作為一個(gè)閉合系統渦輪增壓器工作，將氣體能量傳送到壓縮機葉輪，用于壓縮進(jìn)氣。而在高轉速運轉過(guò)程中渦輪增壓器成為一個(gè)開(kāi)放式系統，讓廢氣旁通流過(guò)渦輪。因為廢氣旁通過(guò)渦輪葉片，只有很少熱量通過(guò)渦輪吸收和傳給壓縮機，降低進(jìn)氣歧管壓力和渦輪轉速。

安裝在渦輪增壓器上的旁通閥執行器包括壓力濾罐、膜片和執行器桿。隨著(zhù)濾罐中壓力的變化（由廢氣旁通閥控制器控制），執行器桿會(huì )相應地調整廢氣旁通閥。

廢氣旁通閥安裝在渦輪機殼體內的渦輪增壓器上。旁通閥開(kāi)啟，則廢氣旁通過(guò)渦輪葉片，降低渦輪機轉速以調節進(jìn)氣歧管的壓力。

后處理選擇性催化還原（SCR）系統設計用于降低從康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機排放到氮和水中的氮氧化物排放。這可通過(guò)兩個(gè)主要實(shí)體來(lái)實(shí)現：后處理柴油機排氣處理液 (DEF) 噴射系統和后處理 SCR 催化器。后處理 SCR 催化器混合和轉換 DEF，以消除不需要的氣體排放到大氣中。在排放系統中，SCR 催化器將需要超過(guò) 200° C [392° F] 的溫度來(lái)正確地轉換氮氧化物。

后處理 DEF 噴射系統監測并將 DEF 注入排放系統。DEF 噴射系統包含后處理噴嘴、后處理 DEF 噴射單元、后處理 DEF 儲液罐和后處理 DEF 管。

在初始冷起動(dòng)期間，康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機將進(jìn)入 SCR 加熱狀態(tài)。在排放系統中，SCR 催化器將需要超過(guò) 200° C [392° F] 的溫度來(lái)正確地轉換氮氧化物。SCR 催化劑出口的氮氧化物傳感器將監測排放系統的氮氧化物排放量，并將信息傳送至 ECM。

后處理噴嘴：

后處理噴嘴將 DEF 噴入排放系統。后處理 DEF 噴射單元將正確數量的 DEF 供應給后處理噴嘴。

后處理柴油機排氣處理液噴射單元：

后處理 DEF 噴射單元是噴射系統泵機制。后處理 DEF 噴射單元將 DEF 抽過(guò)吸入端口并加壓。后處理 DEF 噴射單元過(guò)濾通過(guò)通過(guò)壓力孔要噴入排氣系統的 DEF。

有兩種類(lèi)型的 DEF 噴射單元總成。

儲液罐安裝噴射單元
遠程安裝噴射單元。

后處理 DEF 噴射單元的主要部件包括：

冷卻液接頭
后處理噴嘴 DEF 接頭
壓縮供氣接頭
空氣切斷閥電氣接頭
后處理 DEF 噴射單元電氣接頭
DEF 儲液罐液位和溫度傳感器，如有配備。

后處理柴油機排氣處理液罐：

DEF 儲液罐設計用于儲存 DEF 并向 ECM 報告 DEF 儲液罐液位和 DEF 儲液罐溫度。
如果儲液罐液位太低，將激活故障，康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機功率將下降。
- 參考第 11 節中的步驟 011-081。
- 參考第 19 節中的步驟 019-488。
如果 DEF 儲液罐加注了不正確的處理液（除了 DEF 以外的任何處理液），后處理系統將不正常工作。故障將激活，康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機功率將下降。
參考 DEF 技術(shù)規范用戶(hù)手冊和/或維護保養手冊第 V 節。
參考 Cummins® 選擇性催化還原系統柴油機排氣處理液技術(shù)規范（公告號 4021566）。
DEF 儲液罐尺寸和形狀變化。使用下列步驟獲取 DEF 儲液罐的更多詳細信息。參考第 11 節中的步驟 011-081。

后處理柴油機排氣處理液管：

后處理 DEF 管在 DEF 儲液罐、后處理 DEF 噴射單元和后處理噴嘴之間來(lái)回運送 DEF。DEF 在加注或操作狀態(tài)期間注入管，隨后在凈化狀態(tài)被清除，以防管內 DEF 凍結。
DEF 管接頭、長(cháng)度和設計依 OEM 變化。DEF 管包含電力加熱芯。有關(guān)更詳細的說(shuō)明，參考 OEM 維修手冊。

后處理 SCR 系統旨在使用這些主要部件降低康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機的氮氧化物排放。

后處理 SCR 溫度傳感器
后處理噴嘴
后處理 SCR 催化器。

SCR 系統包含許多部件，但是需要最少量的維修或駕駛員干擾。SCR 系統由四個(gè)主要狀態(tài)組成：加注、噴射、凈化和加熱。

加注狀態(tài)

當康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機已經(jīng)運行一段時(shí)間或排放氣體溫度達到默認值時(shí)，ECM 將控制后處理 DEF 噴射單元開(kāi)始其加注過(guò)程。后處理 DEF 噴射單元將從 DEF 儲液罐抽出 DEF，加壓 DEF ，然后過(guò)濾后處理 DEF 噴射單元中的 DEF。系統能夠增強壓力后，后處理 DEF 噴射系統能夠噴射。此時(shí)，將有穩定的氣流流經(jīng)后處理噴嘴，幫助在需要的時(shí)候運送 DEF，并保持后處理噴嘴干凈。

噴射狀態(tài)

SCR 系統達到幾個(gè)默認狀態(tài)后，后處理 DEF 噴射單元將在康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機 ECM 的控制下噴射 DEF 到后處理噴嘴和排氣系統內。DEF 然后通過(guò)后處理 SCR 催化器發(fā)生化學(xué)改變，以清潔排氣。DEF 噴射率取決于車(chē)輛工作循環(huán)。在大多數工作循環(huán)中，噴射率不是必須恒定的。后處理 DEF 噴射閥將有節奏的驅動(dòng)需要數量的 DEF 進(jìn)入排氣系統。

凈化狀態(tài)

當駕駛員將開(kāi)關(guān)轉換到 OFF（斷開(kāi)）位置時(shí)，噴射系統將關(guān)閉凈化循環(huán)。凈化循環(huán)降低了 DEF 被留在系統內的可能性，以及在冷天氣凍結的可能。在凈化循環(huán)中時(shí)，會(huì )從 DEF 噴射單元聽(tīng)到清晰的咔嗒聲和延遲的抽水聲。DEF 噴射單元將停止抽水，并滑動(dòng)內部回復閥，使空氣流回 DEF 噴射單元，改變 DEF 流向?？諝鈱阉械?/span> DEF 推出后處理噴嘴和壓力管，接著(zhù)把未使用過(guò)的 DEF 推回 DEF 儲液罐。該過(guò)程中，空氣流經(jīng)后處理噴嘴，并流回 DEF 噴射單元。DEF 噴射單元將暫時(shí)運行來(lái)凈化系統中殘留的 DEF。在完成凈化后，大部分系統將不會(huì )有任何殘留的 DEF。如果拆卸了后處理 DEF 噴射單元的主電源，經(jīng)由電池中斷或在凈化狀態(tài)完成前的其它方法，將有 DEF 凍結內部和 DEF 噴射單元損壞的風(fēng)險。

加熱狀態(tài)

DEF 在 -11°C [12°F] 凍結。如果駕駛員在冷天起動(dòng)康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機，將激活噴射加熱狀態(tài)。如果大氣溫度傳感器讀取大氣狀態(tài)可以造成 DEF 凍結，ECM 將控制噴射系統進(jìn)入解凍狀態(tài)。冷卻液閥將由 ECM 控制打開(kāi)，來(lái)解凍可能在 DEF 噴射單元內部的所有 DEF 和 DEF 儲液罐內凍結的 DEF?？得魉?/span>ISL9.5發(fā)動(dòng)機冷卻液將流經(jīng)儲液罐加熱管來(lái)解凍凍結的 DEF。DEF 噴射系統在每個(gè)部件完全解凍前將不會(huì )加注。如果在系統加注后持續低溫，ECM 將控制保持加熱特性，以防止 DEF 噴射系統再次凍結。該特性將循環(huán)冷卻液閥，使康明斯ISL9.5發(fā)動(dòng)機冷卻液加熱 DEF 儲液罐和后處理 DEF 噴射單元。