
根據(jù)上圖,我們知道柴油機的主要污染物有四種,一氧化碳,碳氫化合物,氮氧化合物和pm顆粒物。而國六法規(guī)下的后處理就是要求系統(tǒng)能講這四種污染物的排放達到接近0的要求,因此,國六后處理系統(tǒng)增加了大量的組件以凈化所有污染物。
在國五只有SCR的基礎上,后處理增加了DPM系統(tǒng)、DOC柴油機氧化催化器、DPF柴顆粒物捕捉器、和ASC氨氣催化器。同時,也增加相關的傳感器、執(zhí)行器和閉環(huán)控制策略,達到對DOC、DPF、SCR等系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和協(xié)調(diào)配合,保證整個后處理系統(tǒng)正常工作,實時滿足國六排放標準。

EGR系統(tǒng)來抑制發(fā)動機NOX(氮氧化合物)的生成;HCI系統(tǒng)對后處理進行燃油噴射,為DOC內(nèi)的反應提供原料;DOC將HCI噴射的燃油與廢氣中的HC,NO和CO進行氧化,生成NO2,CO2和水,同時放出大量的熱提高DPF溫度,為DPF的再生提供高溫環(huán)境;DPF將捕捉到的 部分 碳顆粒與NO2進行反應生成NO、CO2、CO,這一過程就是DPF的被動再生過程;隨后進入尿素噴射環(huán)節(jié),尿素溶液在高溫下分解成氨氣NH3和CO2,與尾氣混合后進入SCR處理單元;
在SCR的催化下,CO,NO,NO2與氨氣(NH3)進行反應,生成N2,CO2和水,可以直接排放至大氣中,同時,未參與反應的NH3在通過ASC氨逃逸催化器時與O2反應生成N2和水,最終排入大氣。

此種尾氣凈化技術路線可以達到90%的凈化效率。同時,在整個尾氣處理過程中,少不了各傳感器的監(jiān)測配合,讓ECU了解各系統(tǒng)的工作狀態(tài)并及時調(diào)整控制。
兩個氮氧傳感器分別安裝在DOC前端和排氣管尾端,上游氮氧傳感器檢測發(fā)動機原排的氮氧含量,下游氮氧傳感器檢測最終尾氣的氮氧含量,兩個傳感器共同來監(jiān)測尾氣氮氧濃度,用于尿素系統(tǒng)的尿素噴射量的精確控制,防止尿素多噴或者少噴,實現(xiàn)后處理噴射的閉環(huán)控制,更好的改善排放性能。

DOC前排氣溫度傳感器(T4),用于監(jiān)測DOC的進氣溫度,作為可進行主動再生的判斷條件,若檢測溫度不滿足后處理反應溫度時,ECU會進行相應調(diào)整,提高發(fā)動機原排溫度。
DPF溫度傳感器(T5):監(jiān)測DPF的再生溫度,判定再生是否正常。DPF再生時的溫度600 ±50°C,如溫度過高或者過低,ECU會根據(jù)溫度信息調(diào)節(jié)HCI系統(tǒng)的噴油量,確保DPF再生溫度處于合理范圍。壓差傳感器主要檢測DPF前端氣壓與后端氣壓差,供ECU判斷DPF是否存在堵塞或被移除。同時,根據(jù)壓差的變化,提醒司機對DPF載體進行再生或清洗。
SCR前排氣溫度傳感器(T6):用于測量SCR前的排氣溫度,控制尿素噴射時機。SCR前排氣溫度>180°C時,尿素泵開始建壓, SCR前排氣溫度>200°C時,尿素泵開始噴射。
SCR后排氣溫度傳感器(T7)SCR后排氣溫度傳感器用于測量SCR后的排氣溫度,更精準的反應,SCR的反應溫度,供ECU判斷SCR反應過程是否正常。
下游氮氧傳感器:
下游氮氧傳感器,位于排氣管末端,用于監(jiān)測被處理完的尾氣的氮氧含量,與上游氮氧傳感器配合使用,根據(jù)兩者數(shù)據(jù)對比,來調(diào)節(jié)SCR中尿素的噴射量,達到實時精準噴射。同時檢測后處理系統(tǒng)的反應效率。
PM傳感器:
PM傳感器是后處理系統(tǒng)中最后一個傳感器,負責檢測最終尾氣的顆粒物含量。測量值反應出DPF的凈化效率。若其檢測值超出設定值,將報出故障碼,10小時內(nèi)未修復故障,將激活發(fā)動機限扭限制發(fā)動機功率。
另外,由于氮氧傳感器和PM傳感器探頭需一直保持100攝氏度以上的溫度,工作時加熱至600度以上進行檢測或再生。所以,ECU也要根據(jù)排氣溫度傳感器的測量值,確保排氣溫度大于120度時,才對氮氧傳感器和PM傳感器發(fā)出檢測指令。

經(jīng)過以上介紹,我們不難發(fā)現(xiàn),國六后處理的技術路線環(huán)環(huán)相扣,不僅組件與組件之間的配合緊密,包括組件與傳感器,傳感器之間也是相扣合的。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到整個后處理的凈化效果,同時系統(tǒng)與各組件之間也是采用多重閉環(huán)控制,保證整套系統(tǒng)的高效運行。
對于故障方面,常見的后處理故障都是圍繞著這幾個傳感器的信號報出的,所以,了解了這些傳感器的作用相互間的配合,再遇到故障碼時不至于手足無措。若想深入了解傳感器內(nèi)容,可以登錄卡車維學院小程序,找到訓練營專區(qū)里的國六后處理,即可學習全套后處理線上課程。
