共軌導(dǎo)讀

2017年7月1日起，全國范圍正式實(shí)施機(jī)動(dòng)車國五排放標(biāo)準(zhǔn)。就輕卡而言，大部分產(chǎn)品都在使用SCR后處理技術(shù)路線（即燒尿素的技術(shù)路線）。目前還有一款不燒尿素的國五技術(shù)，就是DPF技術(shù)。柴油機(jī)顆粒捕捉器（DPF）被公認(rèn)為是目前最為有效的顆粒凈化后處理技術(shù)，也是目前商用前景最好的后處理技術(shù)之一。

為了滿足國四、國五排放法規(guī)要求，目前國內(nèi)常用的技術(shù)路線有以下兩種：

1） SCR系統(tǒng)——高效燃燒去顆粒，添加尿素降氮氧！

通過燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化（高壓共軌、單體泵）和噴油提前正時(shí)以降低顆粒物（在機(jī)內(nèi)減少PM優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)功率），再使用SCR技術(shù)降低因燃燒優(yōu)化而產(chǎn)生的NOx排放（在排氣中添加尿素處理降低NOx）。

2）EGR系統(tǒng)——控制燃燒降氮氧，尾氣處理去顆粒！

通過EGR廢氣再循環(huán)技術(shù)降低排放中NOx（在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)處理降低NOx），再用顆粒捕集器（DPF/POC后處理技術(shù)）捕集因使用EGR而略有增加的顆粒物，從而達(dá)到同時(shí)降低NOx和PM的效果。

國IV階段：

一般采用EGR+DOC+POC的控制策略：

DOC可有效的降低HC和CO，去除PM中的部分SOF。降低PM效率可到10%~30%

POC捕捉顆粒物，通過氧化燃燒被動(dòng)再生。POC降低PM效率可達(dá)30%~80%，該系統(tǒng)沒有明顯的排氣背壓升高，不易造成排氣管堵塞。

國V階段：

一般采用EGR+DOC+DPF的控制策略：

DPF需要附加主動(dòng)再生系統(tǒng)，控制相對復(fù)雜；DPF降低PM效率可達(dá)80%~95%，正因?yàn)镈PF的捕捉轉(zhuǎn)化效率非常高，所以有背壓升高和堵塞的危險(xiǎn)。

3）國Ⅵ的排放會(huì)更加苛刻，單獨(dú)采取DPF或是單獨(dú)采取SCR都不能滿足國Ⅵ排放，因此國六階段將會(huì)采取DPF+SCR的技術(shù)路線。

國Ⅵ策略如下圖所示：

我們看到國Ⅵ階段排氣系統(tǒng)布置有較大的改變。排氣管分成了三段式的，第一段為DOC(柴油氧化型催化器)氧化排氣中未燃的HC（碳?xì)洌?、CO（一氧化碳）、SOF（可溶有機(jī)物）、效率達(dá)70%~80%；

DOC可以氧化部分PM中的碳顆粒。 DOC作為POC/DPF催化器的前級(jí)將NO氧化成NO2，提高POC/DPF的入口溫度，NO2用來氧化C（碳）顆粒。DOC一般以金屬鉑和鈀為催化劑，因此對燃油中的S（硫）非常敏感，如果柴油中含硫量高，極容易造成DOC硫中毒。DOC作為SCR催化器的前級(jí)，將NO（一氧化氮）氧化成NO2（二氧化氮），增加SCR催化劑的還原性能。

第二段為DPF（柴油機(jī)顆粒捕捉再生器）

DPF一般采用壁流式過濾器，依靠交替封堵載體孔進(jìn)出口，強(qiáng)迫氣流通過多孔壁而實(shí)現(xiàn)顆粒的捕捉。前級(jí)DOC催化器氧化與柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的NO生成NO2。進(jìn)入DPF后，NO2分子鍵在較低溫度（250℃左右）即可斷裂，產(chǎn)生的氧氣與被捕捉的C顆粒燃燒行成CO2。柴油機(jī)大部分的普通行駛工況都能滿足DPF中的再生溫度（250℃~500℃）因此可以有效的去除PM。

最后一段為SCR系統(tǒng)，前期有詳細(xì)講解的相關(guān)文章，就不在此做過多的贅述！

目前DPF再生方式有以下4種：

再生方式一（主動(dòng)再生）：

通過壓差傳感器監(jiān)控排氣背壓，當(dāng)背壓上升到一定數(shù)值后；ECU控制專用噴嘴往排氣管理噴射柴油，在排氣管中形成燃燒火焰使DPF內(nèi)部溫度上升到600℃~620℃，將捕捉到的顆粒物燃燒成CO2排出去。

再生方式二（主動(dòng)再生）：

ECU控制發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器在燃燒后期進(jìn)行再生噴油，噴出的柴油通過發(fā)動(dòng)機(jī)排氣行程排到排氣管，并在排氣管內(nèi)燃燒使排氣溫度升高、使DPF內(nèi)部溫度上升到600℃~620℃將捕捉到的顆粒物燃燒成CO2排出去。

再生方式三（主動(dòng)再生）：

在顆粒捕捉器采用電加熱方法形成高溫，將捕捉到的顆粒燃燒成CO2排出去。

再生方式四（被動(dòng)再生）：

采用在燃油里加添加劑，降低顆粒燃燒的溫度、使捕捉到的顆粒在較低的溫度下即可燃燒成CO2排出去。

目前市面上常見的再生方式為前兩種！

1、DPF后處理器對油品要求

必須添加滿足國V排放法規(guī)的低硫柴油（硫含量小于10ppm）以防后處理器中毒堵塞；同時(shí)為延長后處理器清灰里程；推薦使用CJ-4級(jí)及以上級(jí)別的機(jī)油。

潤滑油的灰分對DPF會(huì)造成較大影響，如果潤滑油的灰分大會(huì)較容易造成DPF堵塞。

潤滑油灰分：是油品完全燃燒后剩下的殘留物（不燃物）。

（如果柴油質(zhì)量較差，容易導(dǎo)致DPF中毒、堵塞等情況，所以必須使用符合規(guī)范燃油）

2、DPF觸發(fā)再生的條件

1）里程數(shù)觸發(fā)再生（當(dāng)?shù)竭_(dá)一定里程時(shí)觸發(fā)DPF再生。）

2）DPF壓差信號(hào)觸發(fā)再生（通過壓差傳感器檢測排氣壓差，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)觸發(fā)再生）

3）碳加載量觸發(fā)再生（通過ECU內(nèi)部數(shù)據(jù)模型計(jì)算出碳加載量，通過此值再生）

如圖我們看到當(dāng)碳載荷小于18g時(shí)采用被動(dòng)再生，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)儀表無明顯異常。

當(dāng)碳載荷大于18g小于30g時(shí)采用主動(dòng)再生，發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、排氣處理系統(tǒng)出口溫度高于正常范圍、高排溫?zé)舫掷m(xù)點(diǎn)亮。

提示：此時(shí)，排氣口附近應(yīng)遠(yuǎn)離易燃品！

當(dāng)碳載荷大于30g小于40g時(shí)采用駕駛者再生、即駕駛者的手動(dòng)再生。達(dá)到被動(dòng)再生條件時(shí)，

顆粒捕捉器燈常亮

，原地再生可用；此時(shí)需要駕駛者提供再生的機(jī)會(huì)，改變發(fā)動(dòng)機(jī)載荷，啟動(dòng)原地再生。

當(dāng)碳載荷大于40g小于45g時(shí)需要服務(wù)站進(jìn)行再生處理，達(dá)到被動(dòng)再生條件，原地再生可用。此種情況，顆粒捕捉器燈常亮。

發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈常亮、

當(dāng)碳加載量大于45g時(shí)，需對DPF進(jìn)行處理。此時(shí)需要停機(jī)，主動(dòng)再生不可用、被動(dòng)再生不可用。停機(jī)指示燈點(diǎn)亮

嚴(yán)重降扭，此時(shí)需要尋求服務(wù)支持。

3、再生請求的條件和現(xiàn)象DPF

再生觸發(fā)有一個(gè)很明顯的現(xiàn)象即怠速會(huì)從原來正常的怠速自動(dòng)升至 1000 轉(zhuǎn)/分（康明斯系統(tǒng)一般為1500轉(zhuǎn)/分），這樣做的目的是再生的起始溫度會(huì)大大增加，同時(shí) DPF 燈會(huì)被點(diǎn)亮。

4、再生溫度要求

國五發(fā)動(dòng)機(jī) DPF 后處理器再生時(shí)對 T4（DOC 前溫度）、T5（DPF 前溫度） 溫度都有一個(gè)門檻值要求，為確保 DPF 再生過程中能夠有較好的溫度表現(xiàn)， 確保再生的質(zhì)量和效果，同時(shí)保護(hù)整車的其它部件不受高溫影響，需要對排氣管路進(jìn)行必要的包裹。

5、再生成功與否判斷提示

  DPF燈會(huì)熄滅，怠速會(huì)從原來的1000轉(zhuǎn)降低到正常怠速700轉(zhuǎn)。

6、整車無法再生成功后人為強(qiáng)制操作方法

整車因條件受限無法完成自主再生或報(bào)出  DPF堵塞故障（基于  SOOTLOADING 第一級(jí))時(shí)，可采取人為強(qiáng)制再生，人為強(qiáng)制再生是通過診斷儀完成的；一種是動(dòng)態(tài)再生，一種是原地再生（通過輔助設(shè)備再生）

7、DPF 后處理器堵塞處理辦法

發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào) DPF 后處理器堵塞（基于壓差）、DPF 后處理器堵塞（基于 SOOT LOADING 第二級(jí))時(shí)，不能進(jìn)行任何形式的主動(dòng)再生；需要將 DPF 拆除，進(jìn)行清灰處理或者更換新 DPF 后處理器；或者因 DPF 后處理器堵塞導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足或無法正常啟動(dòng)的情況時(shí)，需更將 DPF 拆除進(jìn)行清灰處理或者更換新 DPF 后處理器。

注意：更換新的 DPF 后處理器后需要通過診斷儀對 ECU 進(jìn)行“DPF 重置”操作。在 DPF 損壞進(jìn)行更換的時(shí)候，需要將 ECU 內(nèi)部的關(guān)于 DPF 的值進(jìn)行重置， 讓 ECU 識(shí)別這是一個(gè)新的 DPF。