康明斯国六技术解读:如何应对排放升级
2019-08-08
康明斯国六技术解读:如何应对排放升级

前面咱们用四期的文章说了污染物排放和相关的检测法规的事情,从这一期开始,咱们就来具体地看一看康明斯是如何应对这一排放升级的。首先,咱们从康明斯的热管理系统说起,中间穿插着聊一聊“DPF再生”这个话题。

一,发动机燃烧做功产生的排气热量

这个热量来源和发动机工况有很大关系。重载大负荷爬坡与走走停停所产生的排气热能量会有很大差别。所以国四国五阶段经常会看到低温结晶堵塞,让人头疼。

到了国六阶段,这样一些低速工况下SCR低温催化与DPF再生所需热量来源就成了国六排放控制技术的关键。让发动机打着车之后一直保持排气温度达标就成了国六技术成功与否的关键。

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二,DOC的作用

DOC作为国六发动机排气热管理的核心其作用主要有三点:

一,为DPF再生提供氧化催化剂二,氧化喷入排气管的燃油。三,DOC可以收集发动机做功燃烧后的未燃气体HC与燃烧不完全气体CO, 将这两种气体燃烧放热。

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DOC中文名称是“柴油氧化催化器”,其载体有陶瓷或金属两种,载体上面涂覆有贵金属铂,钯,铱。

这些贵金属可以将柴油发动机燃烧以后剩余未燃烧气体HC和燃烧不完全气体CO吸附,达到一定的温度就可以将收集起来的可燃气体氧化放热。

发动机燃烧做功的排气热量与氧化燃烧可燃气体的热量叠加,就可以成为SCR系统的低温催化热能和DPF再生持续进行的热源之一。

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这样既做到了废气污染物回收又巧妙的利用了废气燃烧的热能。只要发动机运转,回收的可燃性气体燃烧放热以后就会和别的热源源源不断的产生叠加热能。

所以DPF被动再生标准是:只要温度达到能使碳烟颗粒物氧化催化温度值就会自动进行再生。有时候叠加热量高被动再生速度就快,叠加热量低,被动再生速度就会慢。

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当然,有些特殊情况下即使有这些温度叠加也不够,比如,DOC需要250度以上才能开始将一氧化氮转化为二氧化氮,但是在这个温度之前的低温排放也要想办法解决!我们看看康明斯还有啥好办法

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三,排气节气门的加温作用

前面我们说过国六发动机后处理系统的柴油氧化催化器及氮痒化物催化还原器必须达到一定的温度才能工作。但是有些特殊工况,比如刚启动发动机在低速低负荷的时候,排气温度会较低。

需要尽快让DOC达到氧化催化温度,此时如果后处理系统因为温度低也会无法工作,将导致发动机排放不满足要求,发动机的扭矩将被强制降低。


康明斯国六技术解读:如何应对排放升级

仔细观察康明斯国六发动机会发现增压器和后处理氧化催化器之间多了一个零件:排气节气门。

这个ETV的工作原理是:通过控制阀片的转动,来抑制流过ETV阀的排气流量,流量越小,则其温度越高。ETV通过精准的调节阀片转动的角度来控制不同的排气流量,就可以获得所需的排气温度。

我们看看康明斯技术发布会对于ETV的介绍:排气节气门关闭会产生非常高的排气背压,高排气背压在发动机上产生泵气功提高排气温度;看到这里,有的朋友可能懂了,这玩意就是个排气制动啊!

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是的,这个东东就是个可以调节关闭位置的排气制动阀!关闭排气制动让发动机冷机尽快提高温度这一技术其实早就在一些发动机上应用了,康明斯国六采用的是可以调节关闭角度大小从而达到精准控制温度高低的策略!

在康明斯某些中等马力发动机上已经用它代替排气制动了:比如日常载荷较低的市政用车,ETV阀片处于全关位置,就可以代替排气制动阀来进行辅助制动。

与ETV调节低速工况下排气温度原理相似的是可以使用废气再循环来提高发动机排气温度,驱动后处理系统工作。相比较之下,使用ETV的发动机,动力性和油耗方面更有优势。

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当然,关闭ETV主要功能是提高低速运行工况下的排气温度。康明斯开发者将其命名为:“oscar奥斯卡模式”针对的主要是低速小油门状态的排气快速升温,排气节气门可以和进气节气门IAT一起工作达到更好的排气升温效果。

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