国四、国五阶段尿素泵叫做UA2气助式喷射体统(urea air-assist),国六阶段UL2非气助式尿素喷射系统(urea-liquid)。
2 . UL2.2尿素泵介绍
康明斯UL2.2尿素泵属于容积式液泵设计,隔膜设计将液体与电机分开,调速电机的转速为800-3500RPM。
UL2.2尿素泵具有防冻功能,当泵关闭时,泵内压力会自然衰减,主滤芯不会因结冻而损坏,尿素泵能承受尿素冷冻后膨胀的体积
UL2.2尿素泵还具有解冻能力,来自发动机升温后的冷却液在尿素泵内循环使之解冻,直接通过金属结构的热传导特性给泵内尿素解冻。
尿素泵防冻胶套的作用:当温度过低尿素泵结冰时,体积膨胀,胶套具有一定的膨胀系数,保护壳体不被涨裂;主滤芯可以维护更换,定期更换。
3 . UL2.2喷射阀结构
国四、国五阶段使用的是UA2尿素泵,是纯机械式喷嘴,国六阶段是有控制的尿素喷嘴,通过尿素液循环冷却尿素喷嘴。
喷射阀具有脉宽调制功能,液/电分离设计能保护电子器件,喷射阀内安装了压力传感器,压力管进口处安装了滤网防止碎片进入。
喷射阀主要使尿素雾化后喷入混合器,在关机时使系统减压
喷射阀利用发动机排气温度进行解冻,直接通过金属结构热传导溶解泵内尿素,喷射阀通过尿素液循环冷却喷射阀。
4 . UL2.2尿素泵工作原理
UL2.2工作阶段分为4个阶段为自检、建压、喷射、关闭阶段。
自检流程:待机准备阶段钥匙打开,系统自检完成持续1秒系统解冻完成,等待建压指令。
建压阶段:建压阶段无SCR相关故障,接收预注指令系统建压至控制压7.5bar-9.5bar。
喷射阶段:喷射阶段闭环控制状态,ECM根据喷射量控制喷嘴开启时间保持压力在7.5bar-9.5bar。
关闭阶段:ECM给断电关闭指令。
收到关闭指令进入延迟阶段:ECM根据喷嘴温度确定是否给延迟冷却喷嘴指令。
康明斯UA2尿素泵尿素压力一般在5.5-6.5bar之间,非气助式尿素喷射系统,尿素压力高达7.5bar-9.5bar,已达到较好的雾化效果。
待机准备阶段:钥匙打开,系统自检,待机阶段持续1秒。
当发动机工况达到以下条件后进入建压阶段:
* 发动机处于运转状态
* 尿素罐温度高于-4度
* 无后处理相关故障(尿素罐/泵/喷射阀等相关故障)
* 系统(尿素罐/泵/喷射阀,尿素管线)解冻完成
建压过程:
* ECM向尿素泵下达建压指令,电机工作将尿素溶液从尿素箱抽至泵电机建压达到8.5±1bar,期间经过尿素箱滤芯和进液口滤网;
* 尿素溶液经电机加压后经过主滤芯过滤进入喷射阀的进口滤网;
* 尿素溶液进入喷射阀,经过压力传感器和节流阀然后回到尿素箱。
期间尿素只在喷射阀内经过,并没有喷射到排气管内,泵电机无论有无喷射命令均运转,以冷却喷射阀。
喷射阶段:
当达到以下阶段时DCU指令喷射阀工作,将尿素溶液喷射进排气管:
* 尿素压力8.5±1bar
* SCR进出口温度超过200℃(根据平台)
* 没有SCR,系统的限行故障码
* 满足发动机负荷的要求(氮氧化物的排放要高过一定值)
ECM根据发动机状态(排温,废气流量,Nox值)等计算出喷射量,控制喷射阀喷射尿素到混合器。
关闭阶段:
当DCU满足以下任意条件时,将会想尿素泵发动关闭指令,关闭后尿素溶液会从高压力流向低压力,部分DEF会流向尿素罐,单尿素管路会残留100Kpa压力的尿素溶液。
- 供电系统故障
- 钥匙开关Key off 发动机熄火
- 钥匙开关Key on 发动机熄火
为防止喷射阀过热,DCU会触发延迟关闭功能,收到关闭 指令后,满足下面所有条件即可触发延迟:
SCR前温度大于450度
环境温度大于30度
延迟关闭功能阶段泵继续运转以冷却喷嘴,持续600s,延迟完成后电机停止转动。